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天津北方網訊: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給心衰患者增加心動力。中國運載火箭技術研究院第十八研究所和泰達國際心血管病醫院成功研製出我國第一個可植入的、第三代心室輔助裝置——磁液雙懸浮血泵。截至發稿時,綿羊“天久”已經健康存活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。預計明年該裝置有望裝入第一位患者體內。
火箭技術與醫學結合填補國內空白
昨天,一隻名爲“天久”的綿羊成爲名副其實的明星。在泰達國際心血管病醫院裏,在國內30多家媒體的聚光燈下,“天久”活潑地走上舞臺,在舞臺上不斷地巡視着,絲毫不畏懼被人羣包圍。唯一能讓它停下腳步的,就是研究人員手裏的青草。從外觀上,“天久”和普通的羊並沒有不同,它不過是比別的羊多穿了一件馬鞍式的衣服,衣服兩邊分別有兩個口袋,裏面放置着電池和一些線路。這個電池正是爲它體內的第三代心室輔助裝置——磁液雙懸浮血泵提供動力的,在新技術的實驗下,“天久”已經健康存活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,它標誌着火箭技術和醫學結合的重大突破。
磁液雙懸浮血泵由中國運載火箭技術研究院第十八研究所工學團隊和泰達國際心血管病醫院醫學團隊共同合作研製。該項合作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。
遠低於國外同等儀器的百萬價格
慢性心力衰竭已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,除循環輔助和心臟移植外,目前尚無其他有效療法。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。而目前,心室輔助裝置被全世界公認爲各類終末期心衰的最有效治療方法。
我國上世紀80年代初開始進行心室輔助裝置的研究,上世紀90年代以來有了較大的進展。但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,令病人望“泵”興嘆。泰心醫院院長劉曉程介紹,目前一次心臟移植手術大約花費20-30萬元,但患者還需要終身進行免疫檢測並服用免疫藥物,這方面的花費每年需要3-4萬元。第三代國產心室輔助裝置費用預計不超過心臟移植手術費用,年維護費用也將低於移植手術,這與國外同等儀器的百萬價格相比大幅降低,將給更多終末期心衰患者帶來生命的希望。
2009年3月,中國運載火箭技術研究院第十八研究所與泰達國際心血管病醫院瞄準國際最前沿的第三代非接觸懸浮式血泵,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。火箭技術研究院十八所利用其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。製造出來的磁液雙懸浮血泵重量僅約170克。隨後泰心醫院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,2012年6月研究團隊取得了突破性進展,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。
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。2013年3月14日,取名“天久”的綿羊被植入血泵,成功地進行了第18次實驗。“天久”術後各項生理指標均正常,至今已健康存活61天,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。
預計明年有望爲首位患者安裝心動力
“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,即將結束我國對終末期心衰治療無能爲力的落後局面。今年8月,一批用於臨牀使用的血泵將由火箭技術研究院十八所研製出,繼續進行動物實驗。泰心醫院也將向國際遞交相關審批手續,預計明年有望在第一位患者身上植入血泵。與此同時,研究團隊還將繼續優化血泵性能,豐富血泵類型,降低生產成本,早日使具有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。
泰心醫院院長劉曉程說,出現心衰預計存活期不超過半年的患者,都可以考慮植入心室輔助裝置。手術中,血泵不會替換患者的心臟,與心臟並聯,即便是血泵出現故障,患者自身心臟也可以發揮功效。對於過渡性心衰患者來說,血泵可以幫助其心臟恢復動力,可以取出。而對於心衰晚期的患者則可以終身佩戴,代替心臟提供動力。