最小人工心臟上演“懸浮術(shù)” “中國(guó)心”已進(jìn)入第三代技術(shù)陣營(yíng)

2022-04-06 10:35:16

近日,華中科技大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院(以下簡(jiǎn)稱協(xié)和醫(yī)院)對(duì)外宣布,以該院心臟大血管外科董念國(guó)教授為首的多學(xué)科專家團(tuán)隊(duì),已在58歲的儲(chǔ)先生(化名)體內(nèi)成功植入超小型磁懸浮離心式人工心臟。據(jù)悉,這是該院完成的第12例人工心臟植入術(shù)。

磁懸浮離心式人工心臟有哪些優(yōu)點(diǎn)?我們是否迎來(lái)了人工心臟的一個(gè)新起點(diǎn)?科技日?qǐng)?bào)記者帶著這些問(wèn)題,采訪了協(xié)和醫(yī)院的專家。

人工心臟是心衰患者的生存希望

如果我們把人體比作一臺(tái)機(jī)器,心臟就是這臺(tái)機(jī)器的發(fā)動(dòng)機(jī),主要負(fù)責(zé)泵血,即保證全身各個(gè)器官的血液供應(yīng)。一旦心臟驟停,“發(fā)動(dòng)機(jī)”停止了工作,人很快就會(huì)死亡。

目前據(jù)估計(jì),我國(guó)心力衰竭患者約1000萬(wàn)人。約7%—10%心衰患者為危重癥,因供體嚴(yán)重不足,每年只有600余例終末期心衰患者可完成心臟移植手術(shù)。

董念國(guó)說(shuō),對(duì)于終末期心衰患者而言,藥物治療和常規(guī)手術(shù)基本無(wú)效,唯一的辦法只有心臟移植,但由于心臟供體緊缺,很多患者往往還沒(méi)等到合適的供心就遺憾離世。人工心臟給了終末期心衰患者活下去的希望。

本次植入的超小型磁懸浮離心式人工心臟又叫CorHeart 6左心室輔助系統(tǒng),屬于第三代心室輔助裝置,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),是顆地道的“中國(guó)心”。泵體直徑34毫米、厚度26毫米、重量90克,如一枚雞蛋大小,系目前全球尺寸最小、重量最輕的磁懸浮離心式人工心臟。目前由阜外醫(yī)院胡勝壽院士牽頭負(fù)責(zé)臨床試驗(yàn)。

董念國(guó)介紹:“在國(guó)內(nèi),做我們自己的人工心臟研發(fā)是一件非常有意義的事,我相信隨著人工心臟材料的改進(jìn),隨著其血流動(dòng)力學(xué)研究的進(jìn)一步深入,人工心臟的應(yīng)用前景一定非常廣闊。”

磁懸浮離心泵對(duì)患者損傷更小

“其實(shí)我們所說(shuō)的人工心臟的準(zhǔn)確說(shuō)法應(yīng)該是植入式心室輔助裝置,而不是指嚴(yán)格意義的全人工心臟。”董念國(guó)介紹說(shuō)。

根據(jù)心室輔助裝置(VAD)的發(fā)展歷程,可將其分為三代。第一代VAD主要指搏動(dòng)(氣動(dòng))泵,第二代VAD是軸流滾動(dòng)泵。第二代與第一代相比,體積明顯縮小,耐久性好,患者生活質(zhì)量明顯提高。

第三代VAD是離心泵,采用磁懸浮和液力懸浮技術(shù),移植后并發(fā)癥進(jìn)一步減少。第三代VAD實(shí)現(xiàn)了內(nèi)置化,同時(shí)高能電池微型化提高了能源的便攜性,改善了患者的生活質(zhì)量。

當(dāng)發(fā)生左心衰的時(shí)候,最重要的左心室動(dòng)力不足,此時(shí),醫(yī)生可以把離心泵放入左心室中,讓它泵血,發(fā)揮與心臟并行循環(huán)的作用,實(shí)現(xiàn)一加一大于二的效果。

離心泵的工作原理是利用離心力(洗衣機(jī)的甩干功能也利用的是離心力)將左心室的血液抽出并灌注到主動(dòng)脈,從而起到部分替代左心室功能的作用。為了可以長(zhǎng)期使用,離心泵常用的懸浮技術(shù)采用了磁懸浮、液力懸浮或磁懸浮和液力懸浮聯(lián)合應(yīng)用的方式。其中,液力懸浮的血液薄膜存在較高剪應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致血液損傷。董念國(guó)認(rèn)為,磁懸浮似乎是發(fā)展的趨勢(shì)。磁懸浮是指在磁力作用下,人工心臟運(yùn)行時(shí)葉輪處于懸浮狀態(tài),沒(méi)有機(jī)械軸承,因此無(wú)摩擦、產(chǎn)熱少、損耗小、耐久性高。

“磁懸浮離心泵的優(yōu)勢(shì)是血液相容性好,對(duì)血球破壞低,體積小,對(duì)患者而言,損傷相對(duì)較小,使用人群較廣。”協(xié)和醫(yī)院心臟大血管外科體外循環(huán)和體外生命支持負(fù)責(zé)人、副主任醫(yī)師李平說(shuō)。

我國(guó)進(jìn)入人工心臟新時(shí)代

“我國(guó)的人工心臟應(yīng)用數(shù)量同國(guó)外相比還有較大差距,但已經(jīng)步入正軌,前景光明。”董念國(guó)說(shuō),可以說(shuō),在胡盛壽院士引領(lǐng)下,國(guó)內(nèi)已經(jīng)進(jìn)入了人工心臟新時(shí)代。

與國(guó)際同類人工心臟相比,國(guó)內(nèi)人工心臟技術(shù)創(chuàng)新步伐正在加快,比如同心CH-VAD是已上市的最小的全磁懸浮左心室輔助裝置,CoreHeart 6可用于較低體重患者,甚至兒童。

協(xié)和醫(yī)院夏家紅副院長(zhǎng)介紹,為面向世界前沿,面向國(guó)家與人民重大需求,努力攻克嚴(yán)重危害人民健康的心血管急危重癥,今年年初該院將心外科、心內(nèi)科、超聲醫(yī)學(xué)科、麻醉科等強(qiáng)學(xué)科組合起來(lái),成立協(xié)和心血管病醫(yī)院,為終末期心臟病患者探索“心”方案。

為迎接人工心臟新時(shí)代,董念國(guó)希望國(guó)內(nèi)人工心臟研究領(lǐng)域的專家們可以一起打好“組合拳”。他說(shuō),磁懸浮人工心臟還需要進(jìn)一步發(fā)展完善,包括實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的全內(nèi)置,避免纜線穿出皮膚和繼發(fā)感染;進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品,提高其耐久性,減少出血與血栓并發(fā)癥。

目前,磁懸浮人工心臟還需要進(jìn)一步完善,磁懸浮人工心臟泵血以平流為主,希望能產(chǎn)生與自身心臟搏動(dòng)一致,更符合生理的搏動(dòng)性血流;需進(jìn)一步縮小體積,研制出供兒童甚至嬰兒使用的產(chǎn)品;需進(jìn)一步優(yōu)化植入方式,使手術(shù)變得更簡(jiǎn)單、微創(chuàng)。

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