“體外心臟”為心衰患者續(xù)命

文/本刊記者 郭瀟雅

體外磁懸浮人工心臟就像個(gè)超強(qiáng)動(dòng)力“馬達(dá)”，讓疲憊不堪的心室得以休息，幫助維持全身血液循環(huán)，以輔助急性心力衰竭患者渡過(guò)困難期。

來(lái)自廣東湛江的程女士體質(zhì)較弱，曾于2020年在當(dāng)?shù)亟邮芏獍曛脫Q術(shù)，術(shù)后不久再次出現(xiàn)咳嗽、氣促，并伴有劇烈胸痛，“就像有個(gè)刀子在刮心頭肉?！睘榍筮M(jìn)一步診治，她與家人來(lái)到華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“協(xié)和醫(yī)院”）。經(jīng)心臟彩超等檢查發(fā)現(xiàn)，程女士全心擴(kuò)大，收縮無(wú)力，尤其是左心室顯著擴(kuò)大，心臟功能顯著下降，需要藥物維持血壓，心衰嚴(yán)重，亟須換心。

然而，在有限的供體心臟條件下，O型血的她需要等待一段時(shí)間，才能迎來(lái)一顆寶貴的供心。但是程女士病情仍在不斷加重，反映左心室收縮功能的射血分?jǐn)?shù)降低至個(gè)位數(shù)（正常50%～70%），隨時(shí)可能出現(xiàn)因心衰需要搶救的狀況。心臟大血管外科主任董念國(guó)教授立即組織全科進(jìn)行病情評(píng)估并討論手術(shù)方案，最終決定用協(xié)和醫(yī)院共同研發(fā)的體外磁懸浮人工心臟（Extra-VAD）幫助程女士先渡過(guò)眼前的難關(guān)，為等待供心贏取時(shí)間。

6月25日，董念國(guó)主任團(tuán)隊(duì)為程女士實(shí)施了體外磁懸浮人工心臟輔助手術(shù)，手術(shù)僅耗時(shí)1小時(shí)15分鐘。由于程女士是再次手術(shù)的患者，正中開(kāi)胸會(huì)有巨大風(fēng)險(xiǎn)，董念國(guó)精心為程女士設(shè)計(jì)了微創(chuàng)手術(shù)，分別從右側(cè)肋骨與腋動(dòng)脈導(dǎo)入兩根插管，讓她的血液從左心房引出，經(jīng)過(guò)體外一個(gè)蘋果大小、形似蝸牛的泵，再通過(guò)控制器泵回到體內(nèi)。

術(shù)后10小時(shí)，程女士拔除氣管插管，3天后開(kāi)始正常進(jìn)食，5天后她推著控制器下床活動(dòng)。終于，12天后，程女士等來(lái)了適配供心，并順利完成了心臟植入手術(shù)。術(shù)后恢復(fù)良好，不久后轉(zhuǎn)入普通病房等待出院。

1～3個(gè)月體外磁懸浮人工心臟可提供1～3個(gè)月的機(jī)械環(huán)輔助時(shí)間。

體外心臟意義重大

心臟移植是治療終末期心衰的金標(biāo)準(zhǔn)，供體心臟在需要接受心臟移植手術(shù)的患者眼中，是生命的最后希望。然而，已經(jīng)衰竭的心臟隨時(shí)危及生命，爭(zhēng)取更多的等待時(shí)間才意味著能有更多的生存機(jī)會(huì)。

董念國(guó)告訴記者，心室輔助裝置分為植入式體內(nèi)人工心臟與體外人工心臟，二者均通過(guò)人工心臟泵起到部分或全部替代心室做功，維持血液循環(huán)。體內(nèi)人工心臟用于終末期慢性心力衰竭患者，長(zhǎng)期替代其心臟功能。體外人工心臟則是用于急性心力衰竭患者的過(guò)渡治療，起到中短期替代心臟功能的作用，使患者度過(guò)危險(xiǎn)期，并在短時(shí)間內(nèi)能夠進(jìn)行心臟移植手術(shù)。

董念國(guó)說(shuō)道：“體外人工心臟作為一種替代心室作用的輔助循環(huán)裝置，對(duì)心衰患者或是等待供心實(shí)施心臟移植的患者有著重要意義。它雖然不能完全替代供體心臟，卻可幫助患者在一定時(shí)間內(nèi)維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，保證臟器有效灌注，改善心功能并降低心臟負(fù)荷，為患者贏取更多的等待時(shí)間。”

董念國(guó)介紹，體外人工心臟不僅適用于終末期心衰患者（等待移植期），還可以用來(lái)支持各種原因引起的傳統(tǒng)治療無(wú)效的急性心源性休克患者。也可以說(shuō)，應(yīng)用場(chǎng)景是各種原因?qū)е碌男呐K暫時(shí)或永久失去泵血功能的患者，他們?cè)诘却呐K恢復(fù)或橋接決策時(shí)應(yīng)用。

具體來(lái)說(shuō)，體外人工心臟能用于心臟功能衰竭、需要臨時(shí)提供心臟泵血功能的許多高危重癥，比如心臟手術(shù)后無(wú)法脫離體外循環(huán)的患者救治和恢復(fù)，也可以應(yīng)用于急性心肺衰竭的患者在ECMO輔助后，肺臟功能恢復(fù)而心臟功能短期仍不能恢復(fù)，需要進(jìn)一步相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)械輔助支持，來(lái)決策下一步治療（植入式人工心臟或心臟移植）。又如，植入式LVAD在發(fā)生右心衰竭的時(shí)候，可以應(yīng)用體外人工心臟建立RVAD（右心輔助）支持，以及爆發(fā)性心肌炎和心臟手術(shù)后無(wú)法脫離體外循環(huán)的低心排患者等。使用體外人工心臟可提高患者50%的存活率。

然而，目前中國(guó)能夠提供超過(guò)1個(gè)月循環(huán)輔助時(shí)間的體外人工心臟產(chǎn)品仍處于真空狀態(tài)，也未有任何進(jìn)口產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，我國(guó)醫(yī)療市場(chǎng)上僅有一些可以提供不超過(guò)14天的體外循環(huán)血泵產(chǎn)品，且均為進(jìn)口產(chǎn)品，但因其血液相容性較差，導(dǎo)致患者術(shù)后并發(fā)癥較多，總體醫(yī)療成本昂貴，患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較大。因此，研發(fā)一款具有優(yōu)異血液相容性和更長(zhǎng)循環(huán)輔助治療時(shí)間的體外人工心臟迫在眉睫。

3年研發(fā)攻堅(jiān)克難

在人工心臟技術(shù)大多被國(guó)外壟斷，缺少“中國(guó)武器”的大背景下，2017年，協(xié)和醫(yī)院心臟大血管外科與我國(guó)一家企業(yè)開(kāi)始合作研發(fā)體外心室輔助裝置，從零開(kāi)始研發(fā)，僅用3年時(shí)間，便將產(chǎn)品推向了臨床，再一次用實(shí)力向世界展示了“中國(guó)速度”。此次協(xié)和醫(yī)院的創(chuàng)新之舉極大地減輕了患者負(fù)擔(dān)，讓患者第一時(shí)間享受到國(guó)際前沿技術(shù)。

董念國(guó)對(duì)記者說(shuō)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用了國(guó)際公認(rèn)的提升血液相容性的關(guān)鍵核心技術(shù)——最新一代計(jì)算流體力學(xué)與完全磁懸浮技術(shù)，并配合醫(yī)療器械研發(fā)質(zhì)量管理體系，全面主導(dǎo)產(chǎn)品的研發(fā)和臨床。隨后，通過(guò)體外溶血實(shí)驗(yàn)和GLP大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，充分驗(yàn)證了體外心室輔助系統(tǒng)機(jī)械性能穩(wěn)定，可提供可靠的血流動(dòng)力學(xué)支持，具備良好的血液相容性和安全性，可以滿足不同的臨床需求，且能降低患者總體醫(yī)療成本。從應(yīng)用數(shù)據(jù)上看，體外磁懸浮人工心臟可提供1～3個(gè)月的機(jī)械環(huán)輔助時(shí)間。

協(xié)和醫(yī)院大血管外科李平副教授說(shuō)道：“從體外人工心臟的研發(fā)想法萌生到臨床轉(zhuǎn)化，這一過(guò)程十分艱辛。首先，我們要充分了解心臟泵原理，并證明原理的可行性。其次，要確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、可操作性、抗震性等。最后，我們要力求機(jī)器對(duì)血細(xì)胞的破壞最小，以減少圍手術(shù)期的管理風(fēng)險(xiǎn)，保證患者的良好預(yù)后。”

體外磁懸浮人工心臟控制器。

據(jù)介紹，這款體外磁懸浮人工心臟的工作原理是通過(guò)使用創(chuàng)傷性較小的插管方式介入，可以借由傳統(tǒng)中央開(kāi)胸的方式，也可以通過(guò)肋間切開(kāi)的方式，從左心室抽血，再打回鎖骨下動(dòng)脈，或者通過(guò)外周插管建立循環(huán)，從股靜脈介入，穿刺房間隔，從左心室抽血，再打回到股動(dòng)脈。體外磁懸浮人工心臟面向急性心源性休克、心臟失去泵血功能時(shí)，能夠提供中低創(chuàng)傷性、全流量輔助的過(guò)渡支持。在上述程女士的案例中，患者通過(guò)體外磁懸浮人工心臟穩(wěn)定循環(huán)輔助296小時(shí)38分鐘后，成功接受心臟移植手術(shù)。研究表明，在體外磁懸浮人工心臟輔助期間，患者抗凝管理容易且穩(wěn)定，血液相容性高、破壞小，輔助期間沒(méi)有輸注血小板，輸血量少、創(chuàng)傷小、恢復(fù)快，輔助裝置運(yùn)行穩(wěn)定，呼吸循環(huán)指標(biāo)正常穩(wěn)定。

董念國(guó)表示，協(xié)和醫(yī)院心臟大血管外科2021年共完成近60例心臟移植手術(shù)，在全國(guó)處于領(lǐng)先。其中，兒童心臟移植數(shù)量連續(xù)10年占全國(guó)總量40%，目前已經(jīng)完成超過(guò)100例兒童心臟移植，領(lǐng)跑全國(guó)。對(duì)于無(wú)法進(jìn)行心臟移植或難以等到合適供心的心臟病終末期患者，協(xié)和醫(yī)院為他們移植人工心臟，讓疲憊的心裝上強(qiáng)動(dòng)力“馬達(dá)”。協(xié)和醫(yī)院是全國(guó)首家為終末期心臟病患者提供多種解決方案的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，通過(guò)不斷創(chuàng)新、挑戰(zhàn)極限，來(lái)開(kāi)創(chuàng)中國(guó)特色、國(guó)際一流的最佳“心”方案。