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    “中国智造”人工心脏

    作者:佚名来源:未知时间:2019/09/10

    顾易之

    现如今,随着医疗科技的发展和医学技术水平的提高,器官移植已经不是什么罕见的事情,很多的器官都可以做移植,比如肾移植、肝移植、肺移植,这些在我国都已经开始实施,唯独心脏移植在我国还很少。

    事实上,人的心脏终末期心力衰竭,是心脏病患者的主要死因之一,也是目前医疗技术尚无法治愈的疾病。据统计,目前中国心衰患者约有1000萬人。冠心病、心脏瓣膜病以及先天性心脏病发展到最后,均会出现终末期心力衰竭。然而,心脏移植是心衰最佳的治疗方法,但因供体不足,我国每年心脏移植手术量仅300例左右。不过,这一状况有望得到改变。近日,记者从中国医学科学院阜外医院了解到,该院使用我国自主研发的第三代全磁悬浮人工心脏成功救治3名危重患者,其中一名患者将于近期撤除人工心脏,完全恢复正常生活。该技术填补了国内人工心脏领域空白,标志着我国心力衰竭治疗已达国际先进水平。

    人工心脏,心衰的“救命稻草”

    心力衰竭被称为“心脏病最后的战场”,这种疾病的5年死亡率高达50%。据统计数据,国内心衰发病率约为总人口的1%,患者超过千万。对于终末期心衰患者来说,在自然心脏供体极为有限的情况下,移植人工辅助心脏成为最有效的治疗措施。在一些发达国家,此治疗方案已纳入医保。

    人工心脏,亦称心室辅助装置。简要地解释,就是利用机械动力来输送血液,以部分或全部代替心脏泵血机能,用以维持全身血液循环的医疗器械装置。人工心脏已成为国际指南推荐的心衰标准化治疗方式之一。记者了解到,人工心脏极为精密,既要足够强劲,能把血液源源不断地送往全身;又要十分温柔,不能把血液“打碎”,造成溶血或血栓。此外,其还需兼顾体积小、重量轻、功耗小、能常年工作等特点。不过,由于技术操作难度大,我国一直未开展。

    早在20世纪中叶,科学家就开始研制“人工心脏”,将其视为解决心力衰竭问题的方法之一。1957年,第一颗人工心脏问世。荷兰医生科尔夫与同事阿库苏,将一颗水压式聚氯乙烯人工心脏置入狗体内,使其生存了近90分钟,这是首次将“人工心脏”概念带入现实。

    1967年12月,南非外科医生伯纳德将一名因车祸丧生的25岁女性心脏,放入一名罹患终末期心力衰竭的55岁男性患者胸腔内,证实心脏移植是治疗终末期心力衰竭的有效方法。然而,这种“同种异体”的移植模式。注定了心脏供体供不应求的结果,只有极少数幸运儿才能得到这种极度稀缺的资源而获重生。美国在2004年至2012年间,成人心脏移植等待名单拉长了25%,仅2008年至2012年间,就有14524例新患者加入等待大军,一些患者未能盼到救命的心脏而去世。当然,在此期间,科学家们从未停止过拯救心脏的研究。经过漫长的探索,人工再造“半颗心(左心室辅助系统)”或“整颗心(全人工心脏)”正在成为现实。

    1969年,诞生了全球第一例临床全人工心脏置入术。美国医生库利首次为一名47岁男性成功置入一颗以设计者名字命名的“库利全人工心脏”,作为移植前过渡治疗。患者靠这颗气动的双心室辅助泵生存64小时后,接受了心脏移植。1978年,美国科学家杰威克(Jarvik)建立了人工心脏的“杰威克(Jarvik)模型”,并研制了第一颗永久性全人工心脏——“杰威克7”。1982年,“杰威克7”被首次置入一名61岁患者体内,该患者活了112天。此后,人工心脏技术不断进步。

    自主研发,造出“人工心脏”

    实际上,“人工心脏”一直都是近几十年来的研究热点,我国在人工心脏研发方面也在积极推进。20世纪90年代,我国心血管外科医师和科学家就开始了艰难的人工心脏和心室辅助装置的研究和试验。目前,国内有几家科研单位在“人工心脏”领域努力探索着。

    此次由中国医学科学院阜外医院自主研发的第三代全磁悬浮人工心脏即第三代心室辅助装置,以磁悬浮无接触轴承为特点,具有体积小和生物相容性好的优点。该团队负责人介绍,目前人工心脏主要有3个方面临床应用:作为等待心脏移植的过渡,为患者争取更多时间等到合适供体;为急性心衰患者提供短期替代支持,待心脏功能恢复后撤除;为终末期心衰患者提供长期替代,支持患者携带人工心脏长期生存。“过去,该技术一直被发达国家垄断。自2014年起,心血管疾病国家重点实验室与相关企业联合攻关,于2017年6月完成中国食品药品检定研究院要求的6例存活60天大动物报备实验,产品达到临床应用标准,并进入国家创新医疗器械特别审批‘快通道。”

    2017年6月26日,阜外医院团队通过伦理审批,并在国家和北京市两级卫生计生委备案登记,为该院一名心衰患者实施了国内首例第三代全磁悬浮人工心脏植入术。该患者目前已回归正常生活。此后,该团队又为两位情况类似的患者进行了同类治疗,均恢复良好,其中一位患者在植入人工心脏后第192天等到了合适的供体,进行了心脏移植术。另一位将于近期撤除人工心脏,完全恢复正常生活。

    航天成果,跨界造福

    此前,中国并没有这样成功的技术,也没有国产的“人工辅助心脏”。此类手术要么从国外进口“人工辅助心脏”,要么去国外做手术。所以说,第三代全磁悬浮人工心脏研发成功具有非常重要的意义,不仅填补了国内人工心脏领域空白,而且标志着我国心力衰竭治疗已达国际先进水平。

    或许,人们根本想不到,第三代全磁悬浮人工心脏的关键技术其实来自于我国航天科技。研究人员发现,火箭伺服系统使用的核心——精密电机和泵也是“人工辅助心脏”所需要的核心技术,他们进一步大胆使用了泵机一体化及磁液悬浮技术,才研制出全球最为先进的全磁悬浮人工心脏,所以也可称其为“航天心脏”。由此,也让人不能不佩服我国科研人员的技术实力和创新精神。

    其实,用火箭技术能造人工心脏,就是将科研成果转为民用的最好诠释。中国近年来科研成果呈现井喷状态,科研成果走出实验室变得尤为重要,中国科学家们也不负众望,用火箭的技术造出“航天心脏”。对此,我们点赞的同时,只能说:“厉害了,我的国!”

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