科技的重大进步!全磁悬浮人工心脏已经不远了

昨天晚上,我观看了《关于唐医生的一切》这部电视剧的第一集。

这部影片记录了心脏中心的医生与护士,在唐医生(主任)的带领下,拯救了一个个患者宝贵的生命。其中,唐医生要带领他的团队研究“全磁悬浮人工心脏”。好奇心驱使着我,来探索“全磁悬浮人工心脏”以及它不为人知的秘密!

说到“磁悬浮”以及“人工心脏”,相信大家都“耳有所闻”。但说到“全磁悬浮人工心脏”,我们每个人,都会对此感到很陌生。

咱东北沈阳第一次成功植入 “全磁悬浮人工心脏”

“我很幸运,拥有了一颗‘中国心’。”51岁的王先生说自己幸运,是因为作为一名扩张型心肌病终末期心衰患者,经历多年苦苦等待后,终于在北部战区总医院心血管外科成功完成心脏植入手术,并顺利出院。

  与以往的心脏移植手术不同的是,这是东北地区首例第三代国产全磁悬浮人工心脏植入手术,人工心脏仅有90克,大小接近于一个乒乓球。

  患心脏病多年危在旦夕 “人工心脏”挽救生命

  王先生因扩张型心肌病导致心功能严重受损、心脏严重扩大,经过多年治疗,病情每况愈下。“他的治疗办法只有心脏移植及人工心脏植入手术,但心脏移植何时能等到供体不得而知,目前对于王先生来说,时间就是生命。”北部战区总医院副院长、心血管外科主任王辉山带领专家团队会诊后,认为继续等待心脏移植供体恐怕来不及。王辉山反复评估患者的病情后,果断决定采用最新的第三代磁悬浮心脏辅助装置,为王先生实施“人工心脏”植入术。

  据了解,“人工心脏”是一种植入式心室辅助装置,作用原理类似于机械泵,功能是辅助人体自身心脏,搭建起患者心脏血液的辅助流道。对于那些急需心脏移植,但等不到或用不了心脏供体的终末期心脏病患者而言,人工心脏成为最后一根“救命稻草”。而王先生手术采用的Corheart6人工心脏是我国完全自主研发的超小型磁悬浮离心式人工心脏,在机器的各项数据上全方位达到国际领先水平。

  危险与挑战并存 “换心”手术获得成功

  手术前,王辉山团队多次与麻醉科、心外科、重症监护室、体外循环组及人工心脏研发团队进行分析论证,做好充足准备,确保手术各个环节万无一失。手术当天,王辉山带领移植团队,在麻醉科团队的严密监测和体外循环辅助下,将一颗小巧的“人工心脏”精准放入患者的心包腔内。手术室内的时间一分一秒地过去,整整4个小时后,随着磁悬浮人工心脏的正常运转,患者顺利脱离体外循环辅助,循环稳定,手术获得成功。

  术后,患者王先生返回了重症监护病房。由于他病史较长,病情危重,术前右心功能较差,肺动脉阻力偏高,在术后3天里,心血管外科副主任刘涛通过科学治疗和看护,帮助他闯过了一个又一个难关。几天后,王先生成功脱离呼吸机,右心功能逐渐恢复,肾功能也正常了。术后第7天,他从ICU顺利转入普通病房。经过两周的康复治疗,目前王先生已经可以自主下床活动,生命体征及复查指标一切正常,于8月8日下午顺利出院。

其实,早在2011年,我国“陈琛”团队,就已经自主创新研制出我国第一颗全磁悬浮人工心脏。该项目被国家科技部列入国家科研重点项目,全磁悬浮人工心脏,厚度只有26毫米,直径50毫米,重量不到180克。

而今年六月,一名扩张性心肌病危重症患者成功接受了全国首例全磁悬浮式“人工心脏”植入术。

陈琛是全磁悬浮人工心脏研发的带头人,钻研人工心脏至今已近三十年。2008年,陈琛成立公司,自主创新研制全磁悬浮式人工心脏。

那么国外的研究进展如何?研究人工心脏,有哪些复杂的地方?为什么中国要自主研制?

别急,我们一点点来分析!

国外的研究进展如何?

其实,国外研究“人工心脏”的起源,可以追溯到上个世纪50年代,从最初模仿人类心脏结构的第一代仿生人工心脏,到第二代的功能性人工心脏,再到第三代的全磁悬浮式人工心脏,每一次跨越都是一次巨大的科学创新。

可见,人类的科技水平的进步,在逐步推进医学的进步,“人工心脏”在往轻量化,高效化,安全化和稳定化的发展上,一次又一次迈出了重要的,具有里程碑意义的重要一步。

研究人工心脏,有哪些复杂的地方?

血泵是全磁悬浮人工心脏最核心的部分。研发全磁悬浮人工心脏的一大难题,就是在保证血泵高效率运转的同时,把血泵体积尽量缩小。

陈琛和团队在研究中创造性地利用永磁铁和电磁铁的不同特性,通过“四两拨千斤”的特殊调制方法,降低电磁铁的体积和功耗要求,从而实现减小齿轮直径,将血泵体积整体缩小。原来六七十毫米直径的血泵,缩小到50毫米,厚度也减小到26毫米。

不仅如此,陈琛团队还解决了第二大难题——血液相容性,他们让血液高速通过血泵,并形象地比喻为“骗”过血液的识别,从而解决血栓的形成问题。这样的设想,对血泵的生产工艺提出挑战。陈琛说,他们对产品的密封性要求很高,相当于一滴水大小的空气要想穿透到这个产品里面,需要上百年的时间。

我们可以通过这个视频,来具体了解一下:

为什么中国要自主研制?

前文提到,国外早些年就已经研发出“全磁悬浮人工心脏”,然而,价格却达到了80——100万人民币,对于中国一般家庭经济状况来说,很难承受得起。尤其对于终末期患者来说,由于植入人工心脏,这个手术的风险性,以及需要终身服用排异性药物。仅仅是服用排异性药物的开销,每年就至少10万元。因此,中国到现在也仅有400多例成功植入“人工心脏”的案例。

而中国本次研发出的“第三代全磁悬浮人工心脏”,费用仅有20-40万元,让更多的心脏病终末期患者,可以装上一颗“中国心”。

通过中国近年来社会经济发展趋势,我们可以看出,中国的商品,在性价比上相较于国外,占有绝对性的优势。其次,中国自主研发的这项技术,完全不用担心外国垄断市场,可见中国的日益强大。

而且,中国本次研发出的“第三代全磁悬浮人工心脏”,已经达到了世界领先水平,相信总有一天,中国的医疗水平,会走到世界的第一名。

那么本期科普就到这里,我们下期再见!