“中國智造”人工心臟

顧易之

現(xiàn)如今，隨著醫(yī)療科技的發(fā)展和醫(yī)學技術水平的提高，器官移植已經(jīng)不是什么罕見的事情，很多的器官都可以做移植，比如腎移植、肝移植、肺移植，這些在我國都已經(jīng)開始實施，唯獨心臟移植在我國還很少。

事實上，人的心臟終末期心力衰竭，是心臟病患者的主要死因之一，也是目前醫(yī)療技術尚無法治愈的疾病。據(jù)統(tǒng)計，目前中國心衰患者約有1000萬人。冠心病、心臟瓣膜病以及先天性心臟病發(fā)展到最后，均會出現(xiàn)終末期心力衰竭。然而，心臟移植是心衰最佳的治療方法，但因供體不足，我國每年心臟移植手術量僅300例左右。不過，這一狀況有望得到改變。近日，記者從中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院了解到，該院使用我國自主研發(fā)的第三代全磁懸浮人工心臟成功救治3名危重患者，其中一名患者將于近期撤除人工心臟，完全恢復正常生活。該技術填補了國內(nèi)人工心臟領域空白，標志著我國心力衰竭治療已達國際先進水平。

人工心臟，心衰的“救命稻草”

心力衰竭被稱為“心臟病最后的戰(zhàn)場”，這種疾病的5年死亡率高達50%。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，國內(nèi)心衰發(fā)病率約為總人口的1%，患者超過千萬。對于終末期心衰患者來說，在自然心臟供體極為有限的情況下，移植人工輔助心臟成為最有效的治療措施。在一些發(fā)達國家，此治療方案已納入醫(yī)保。

人工心臟，亦稱心室輔助裝置。簡要地解釋，就是利用機械動力來輸送血液，以部分或全部代替心臟泵血機能，用以維持全身血液循環(huán)的醫(yī)療器械裝置。人工心臟已成為國際指南推薦的心衰標準化治療方式之一。記者了解到，人工心臟極為精密，既要足夠強勁，能把血液源源不斷地送往全身;又要十分溫柔，不能把血液“打碎”，造成溶血或血栓。此外，其還需兼顧體積小、重量輕、功耗小、能常年工作等特點。不過，由于技術操作難度大，我國一直未開展。

早在20世紀中葉，科學家就開始研制“人工心臟”，將其視為解決心力衰竭問題的方法之一。1957年，第一顆人工心臟問世。荷蘭醫(yī)生科爾夫與同事阿庫蘇，將一顆水壓式聚氯乙烯人工心臟置入狗體內(nèi)，使其生存了近90分鐘，這是首次將“人工心臟”概念帶入現(xiàn)實。

1967年12月，南非外科醫(yī)生伯納德將一名因車禍喪生的25歲女性心臟，放入一名罹患終末期心力衰竭的55歲男性患者胸腔內(nèi)，證實心臟移植是治療終末期心力衰竭的有效方法。然而，這種“同種異體”的移植模式。注定了心臟供體供不應求的結果，只有極少數(shù)幸運兒才能得到這種極度稀缺的資源而獲重生。美國在2004年至2012年間，成人心臟移植等待名單拉長了25%，僅2008年至2012年間，就有14524例新患者加入等待大軍，一些患者未能盼到救命的心臟而去世。當然，在此期間，科學家們從未停止過拯救心臟的研究。經(jīng)過漫長的探索，人工再造“半顆心（左心室輔助系統(tǒng)）”或“整顆心（全人工心臟）”正在成為現(xiàn)實。

1969年，誕生了全球第一例臨床全人工心臟置入術。美國醫(yī)生庫利首次為一名47歲男性成功置入一顆以設計者名字命名的“庫利全人工心臟”，作為移植前過渡治療?；颊呖窟@顆氣動的雙心室輔助泵生存64小時后，接受了心臟移植。1978年，美國科學家杰威克（Jarvik）建立了人工心臟的“杰威克（Jarvik）模型”，并研制了第一顆永久性全人工心臟——“杰威克7”。1982年，“杰威克7”被首次置入一名61歲患者體內(nèi)，該患者活了112天。此后，人工心臟技術不斷進步。

自主研發(fā)，造出“人工心臟”

實際上，“人工心臟”一直都是近幾十年來的研究熱點，我國在人工心臟研發(fā)方面也在積極推進。20世紀90年代，我國心血管外科醫(yī)師和科學家就開始了艱難的人工心臟和心室輔助裝置的研究和試驗。目前，國內(nèi)有幾家科研單位在“人工心臟”領域努力探索著。

此次由中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院自主研發(fā)的第三代全磁懸浮人工心臟即第三代心室輔助裝置，以磁懸浮無接觸軸承為特點，具有體積小和生物相容性好的優(yōu)點。該團隊負責人介紹，目前人工心臟主要有3個方面臨床應用：作為等待心臟移植的過渡，為患者爭取更多時間等到合適供體;為急性心衰患者提供短期替代支持，待心臟功能恢復后撤除;為終末期心衰患者提供長期替代，支持患者攜帶人工心臟長期生存?！斑^去，該技術一直被發(fā)達國家壟斷。自2014年起，心血管疾病國家重點實驗室與相關企業(yè)聯(lián)合攻關，于2017年6月完成中國食品藥品檢定研究院要求的6例存活60天大動物報備實驗，產(chǎn)品達到臨床應用標準，并進入國家創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批‘快通道?！?/p>

2017年6月26日，阜外醫(yī)院團隊通過倫理審批，并在國家和北京市兩級衛(wèi)生計生委備案登記，為該院一名心衰患者實施了國內(nèi)首例第三代全磁懸浮人工心臟植入術。該患者目前已回歸正常生活。此后，該團隊又為兩位情況類似的患者進行了同類治療，均恢復良好，其中一位患者在植入人工心臟后第192天等到了合適的供體，進行了心臟移植術。另一位將于近期撤除人工心臟，完全恢復正常生活。

航天成果，跨界造福

此前，中國并沒有這樣成功的技術，也沒有國產(chǎn)的“人工輔助心臟”。此類手術要么從國外進口“人工輔助心臟”，要么去國外做手術。所以說，第三代全磁懸浮人工心臟研發(fā)成功具有非常重要的意義，不僅填補了國內(nèi)人工心臟領域空白，而且標志著我國心力衰竭治療已達國際先進水平。

或許，人們根本想不到，第三代全磁懸浮人工心臟的關鍵技術其實來自于我國航天科技。研究人員發(fā)現(xiàn)，火箭伺服系統(tǒng)使用的核心——精密電機和泵也是“人工輔助心臟”所需要的核心技術，他們進一步大膽使用了泵機一體化及磁液懸浮技術，才研制出全球最為先進的全磁懸浮人工心臟，所以也可稱其為“航天心臟”。由此，也讓人不能不佩服我國科研人員的技術實力和創(chuàng)新精神。

其實，用火箭技術能造人工心臟，就是將科研成果轉為民用的最好詮釋。中國近年來科研成果呈現(xiàn)井噴狀態(tài)，科研成果走出實驗室變得尤為重要，中國科學家們也不負眾望，用火箭的技術造出“航天心臟”。對此，我們點贊的同時，只能說：“厲害了，我的國！”