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“中国心”已进入第三代科技阵营

来源:科技日报

最小人工心脏上演“悬浮术” “中国心”已进入第三代技术阵营

近日,华中科技大学附属协和医院(以下简称协和医院)对外宣布,以该院心脏大血管外科董念国教授为首的多学科专家团队,已在58岁的储先生(化名)体内成功植入超小型磁悬浮离心式人工心脏。据悉,这是该院完成的第12例人工心脏植入术。

磁悬浮离心式人工心脏有哪些优点?我们是否迎来了人工心脏的一个新起点?科技日报记者带着这些问题,采访了协和医院的专家。

人工心脏是心衰患者的生存希望

如果我们把人体比作一台机器,心脏就是这台机器的发动机,主要负责泵血,即保证全身各个器官的血液供应。一旦心脏骤停,“发动机”停止了工作,人很快就会死亡。

目前据估计,我国心力衰竭患者约1000万人。约7%—10%心衰患者为危重症,因供体严重不足,每年只有600余例终末期心衰患者可完成心脏移植手术。

董念国说,对于终末期心衰患者而言,药物治疗和常规手术基本无效,唯一的办法只有心脏移植,但由于心脏供体紧缺,很多患者往往还没等到合适的供心就遗憾离世。人工心脏给了终末期心衰患者活下去的希望。

本次植入的超小型磁悬浮离心式人工心脏又叫CorHeart 6左心室辅助系统,属于第三代心室辅助装置,具有自主知识产权,是颗地道的“中国心”。泵体直径34毫米、厚度26毫米、重量90克,如一枚鸡蛋大小,系目前全球尺寸最小、重量最轻的磁悬浮离心式人工心脏。目前由阜外医院胡胜寿院士牵头负责临床试验。

董念国介绍:“在国内,做我们自己的人工心脏研发是一件非常有意义的事,我相信随着人工心脏材料的改进,随着其血流动力学研究的进一步深入,人工心脏的应用前景一定非常广阔。”

磁悬浮离心泵对患者损伤更小

“其实我们所说的人工心脏的准确说法应该是植入式心室辅助装置,而不是指严格意义的全人工心脏。”董念国介绍说。

根据心室辅助装置(VAD)的发展历程,可将其分为三代。第一代VAD主要指搏动(气动)泵,第二代VAD是轴流滚动泵。第二代与第一代相比,体积明显缩小,耐久性好,患者生活质量明显提高。

第三代VAD是离心泵,采用磁悬浮和液力悬浮技术,移植后并发症进一步减少。第三代VAD实现了内置化,同时高能电池微型化提高了能源的便携性,改善了患者的生活质量。

当发生左心衰的时候,最重要的左心室动力不足,此时,医生可以把离心泵放入左心室中,让它泵血,发挥与心脏并行循环的作用,实现一加一大于二的效果。

离心泵的工作原理是利用离心力(洗衣机的甩干功能也利用的是离心力)将左心室的血液抽出并灌注到主动脉,从而起到部分替代左心室功能的作用。为了可以长期使用,离心泵常用的悬浮技术采用了磁悬浮、液力悬浮或磁悬浮和液力悬浮联合应用的方式。其中,液力悬浮的血液薄膜存在较高剪应力会导致血液损伤。董念国认为,磁悬浮似乎是发展的趋势。磁悬浮是指在磁力作用下,人工心脏运行时叶轮处于悬浮状态,没有机械轴承,因此无摩擦、产热少、损耗小、耐久性高。

“磁悬浮离心泵的优势是血液相容性好,对血球破坏低,体积小,对患者而言,损伤相对较小,使用人群较广。”协和医院心脏大血管外科体外循环和体外生命支持负责人、副主任医师李平说。

我国进入人工心脏新时代

“我国的人工心脏应用数量同国外相比还有较大差距,但已经步入正轨,前景光明。”董念国说,可以说,在胡盛寿院士引领下,国内已经进入了人工心脏新时代。

与国际同类人工心脏相比,国内人工心脏技术创新步伐正在加快,比如同心CH-VAD是已上市的最小的全磁悬浮左心室辅助装置,CoreHeart 6可用于较低体重患者,甚至儿童。

协和医院夏家红副院长介绍,为面向世界前沿,面向国家与人民重大需求,努力攻克严重危害人民健康的心血管急危重症,今年年初该院将心外科、心内科、超声医学科、麻醉科等强学科组合起来,成立协和心血管病医院,为终末期心脏病患者探索“心”方案。

为迎接人工心脏新时代,董念国希望国内人工心脏研究领域的专家们可以一起打好“组合拳”。他说,磁悬浮人工心脏还需要进一步发展完善,包括实现驱动系统的全内置,避免缆线穿出皮肤和继发感染;进一步优化产品,提高其耐久性,减少出血与血栓并发症。

目前,磁悬浮人工心脏还需要进一步完善,磁悬浮人工心脏泵血以平流为主,希望能产生与自身心脏搏动一致,更符合生理的搏动性血流;需进一步缩小体积,研制出供儿童甚至婴儿使用的产品;需进一步优化植入方式,使手术变得更简单、微创。

本报记者 刘志伟 通 讯 员 聂文闻 陈有为

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