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天津北方網訊:5月13日,記者從泰達國際心血管病醫院召開的新聞發佈會上獲悉,中國運載火箭技術研究院第十八研究所(簡稱十八所)工學團隊和泰達國際心血管病醫院(簡稱泰心醫院)醫學團隊合作,成功研製出我國第一個可植入的、第三代心室輔助裝置(簡稱血泵)——磁液雙懸浮血泵。
據瞭解,慢性心力衰竭已日益成爲心血管病中最常見、危害最大的疾病之一,是諸多類型心血管疾病殊途同歸的終末期表現。目前,全世界約有8000萬心衰患者,我國心衰患者也有1600多萬。對於終末期心衰,傳統治療轉歸差,中遠期死亡率高,除循環輔助和心臟移植外,迄無其他奏效的療法。但由於心臟供體匱乏,遠遠無法滿足患者需求,大量心臟病人在等待心臟移植中死亡。終末期心衰的治療和護理耗費了大量的資源,已成爲全球性社會醫療衛生難題。
十八所和泰心醫院研究團隊開創性地將航天伺服技術領域的磁懸浮和動壓軸承技術應用於離心血泵,使轉子在血液中懸浮旋轉,具有完全自主知識產權,達到了國際先進水平,填補了國內空白。心室輔助裝置是全世界公認的各類終末期心衰的最有效治療方法。從第一代氣動血泵、第二代軸流血泵發展到今天的第三代懸浮血泵,經歷了幾代科學家艱辛的研究歷程。
第一代血泵是仿照人類心臟搏動研製的搏動泵,採用氣動或電動擠壓來推動血液流動。由於血泵的體積大,無法植入體內,使大部分血泵只能置於體外進行短期心室輔助。其不僅感染髮生率高、易損壞、易形成血栓和溶血較嚴重,而且動力系統龐大,給患者帶來極大不便,因此無法推廣。
第二代血泵興起於上世紀80年代,靠安裝在機械軸承上的葉片旋轉,推動血液前向流動,經過10餘年的發展到本世紀初逐漸完善,具有體積小、流量大的優點。但此類血泵機械軸承易磨損使其耐久性降低,且血栓的發生率也較高。高速旋轉的葉輪對血液的破壞也較重。諸多缺陷也使其難以推廣。
第三代血泵以轉子懸浮爲技術特徵,以非接觸方式旋轉推動血液,因此降低了能耗,延長了壽命。1992年日本Akamatsu醫生開始採用磁懸浮技術研發第三代醫用人工血泵。1996年美國Allaire醫生報道採用磁懸浮技術研製離心血泵。近年來,磁懸浮血泵得到了飛速的發展,越來越多的證據表明,第三代血泵在性能上大大優於前兩代產品。
我國心室輔助裝置研究雖經幾代人的努力,與國外相比仍有較大差距,至今尚無商品化的國產心臟輔助裝置供臨牀應用。國外雖有商品化的心室輔助裝置,但一套裝置價格高達50-100萬元人民幣,令國內病人望“泵”興嘆。
中國運載火箭技術研究院第十八研究所所長朱成林表示,2009年3月,十八所與稱泰心醫院強強聯合,成立精英團隊,瞄準國際最前沿的第三代非接觸試懸浮血泵,啓動研製工作,確定了磁液雙懸浮、泵機一體化、電控雙冗餘的總體技術方案。圍繞方案,研製團隊開展專項技術攻關。十八所充分利用其50年來在運載火箭伺服控制方面的技術優勢,將航天工程中採用的技術管理、質量管理和可靠性技術等應用於血泵研製,利用超強的精密加工製造能力,快速實現了總體技術方案,研製出體積小、質量輕、溫升低、方便植入體內的血泵,有力地保證了研製進度。
泰達國際心血管病醫院院長劉曉程告訴記者:“泰心醫院充分發揮其三級甲等心血管病專科醫院多學科協作的技術優勢,動員了國家臨牀重點專科心血管外科的所有技術力量,借鑑了器官移植的臨牀和科研經驗,全力投入了血泵的研發和實驗轉化工作。針對血泵的血液相容性和組織相容性問題,研發團隊自2010年12月起開始了艱難的攻關歷程,於2012年6月取得了突破性進展,在泰心醫院動物實驗中心的體外溶血測試結果顯示,血泵溶血指標達到國內領先、國際先進水平。在項目研發過程中共申請了10項專利、發表了10篇論文。”
自2012年7月開始在泰心醫院進行動物實驗,在半年時間內,改進、創造了諸多手術方法、器具,全面提高了圍手術期醫療護理技術,共完成了17次動物實驗。研發團隊於2013年3月14日爲取名“天久”的綿羊植入血泵,成功地進行了第18次實驗。天久術後各項生理指標均正常,至今已在泰心醫院動物實驗中心健康存活61天,創下了國內植入第三代心室輔助裝置的最長存活紀錄,標誌着我國第三代心室輔助裝置研製獲得了重大突破。在國內首次實現攜帶電池與控制器自由活動,達到了血泵臨牀植入的模擬狀態。
“天久”的健康存活標誌着研發團隊在第三代血泵的研製上已經填補了國內空白,研發團隊將繼續優化血泵性能,豐富血泵類型,降低生產成本,早日使國際先進水平的心室輔助裝置以低廉的價格應用於醫療臨牀,爲我國乃至全世界千萬心衰患者帶來福音。(記者趙首蕊)