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天津北方网讯:将航天伺服技术领域的磁悬浮和动压轴承技术应用于离心血泵给心衰患者增加心动力。中国运载火箭技术研究院第十八研究所和泰达国际心血管病医院成功研制出我国第一个可植入的、第三代心室辅助装置——磁液双悬浮血泵。截至发稿时,绵羊“天久”已经健康存活61天,创下了国内植入第三代心室辅助装置的最长存活纪录。预计明年该装置有望装入第一位患者体内。
火箭技术与医学结合填补国内空白
昨天,一只名为“天久”的绵羊成为名副其实的明星。在泰达国际心血管病医院里,在国内30多家媒体的聚光灯下,“天久”活泼地走上舞台,在舞台上不断地巡视着,丝毫不畏惧被人群包围。唯一能让它停下脚步的,就是研究人员手里的青草。从外观上,“天久”和普通的羊并没有不同,它不过是比别的羊多穿了一件马鞍式的衣服,衣服两边分别有两个口袋,里面放置着电池和一些线路。这个电池正是为它体内的第三代心室辅助装置——磁液双悬浮血泵提供动力的,在新技术的实验下,“天久”已经健康存活61天,创下了国内植入第三代心室辅助装置的最长存活纪录,它标志着火箭技术和医学结合的重大突破。
磁液双悬浮血泵由中国运载火箭技术研究院第十八研究所工学团队和泰达国际心血管病医院医学团队共同合作研制。该项合作开创性地将航天伺服技术领域的磁悬浮和动压轴承技术应用于离心血泵,使转子在血液中悬浮旋转,具有完全自主知识产权,达到了国际先进水平,填补了国内空白。
远低于国外同等仪器的百万价格
慢性心力衰竭已成为心血管病中最常见、危害最大的疾病之一,是诸多类型心血管疾病殊途同归的终末期表现。目前,全世界约有8000万心衰患者,我国心衰患者也有1600多万。对于终末期心衰,除循环辅助和心脏移植外,目前尚无其他有效疗法。但由于心脏供体匮乏,远远无法满足患者需求,大量心脏病人在等待心脏移植中死亡。而目前,心室辅助装置被全世界公认为各类终末期心衰的最有效治疗方法。
我国上世纪80年代初开始进行心室辅助装置的研究,上世纪90年代以来有了较大的进展。但至今尚无商品化的国产心脏辅助装置供临床应用。国外虽有商品化的心室辅助装置,但一套装置价格高达50-100万元人民币,令病人望“泵”兴叹。泰心医院院长刘晓程介绍,目前一次心脏移植手术大约花费20-30万元,但患者还需要终身进行免疫检测并服用免疫药物,这方面的花费每年需要3-4万元。第三代国产心室辅助装置费用预计不超过心脏移植手术费用,年维护费用也将低于移植手术,这与国外同等仪器的百万价格相比大幅降低,将给更多终末期心衰患者带来生命的希望。
2009年3月,中国运载火箭技术研究院第十八研究所与泰达国际心血管病医院瞄准国际最前沿的第三代非接触悬浮式血泵,确定了磁液双悬浮、泵机一体化、电控双冗余的总体技术方案。火箭技术研究院十八所利用其50年来在运载火箭伺服控制方面的技术优势,将航天工程中采用的技术管理、质量管理和可靠性技术等应用于血泵研制,利用超强的精密加工制造能力,快速实现了总体技术方案,研制出体积小、质量轻、温升低、方便植入体内的血泵,有力地保证了研制进度。制造出来的磁液双悬浮血泵重量仅约170克。随后泰心医院发挥其三级甲等心血管病专科医院多学科协作的技术优势,动员了国家临床重点专科心血管外科的所有技术力量,借鉴了器官移植的临床和科研经验,全力投入了血泵的研发和实验转化工作。针对血泵的血液相容性和组织相容性问题,2012年6月研究团队取得了突破性进展,在泰心医院动物实验中心的体外溶血测试结果显示,血泵溶血指标达到国内领先、国际先进水平。
自2012年7月开始在泰心医院进行动物实验,在半年时间内,改进、创造了诸多手术方法、器具,全面提高了围手术期医疗护理技术,共完成了17次动物实验。2013年3月14日,取名“天久”的绵羊被植入血泵,成功地进行了第18次实验。“天久”术后各项生理指标均正常,至今已健康存活61天,在国内首次实现携带电池与控制器自由活动,达到了血泵临床植入的模拟状态。
预计明年有望为首位患者安装心动力
“天久”的健康存活标志着研发团队在第三代血泵的研制上已经填补了国内空白,即将结束我国对终末期心衰治疗无能为力的落后局面。今年8月,一批用于临床使用的血泵将由火箭技术研究院十八所研制出,继续进行动物实验。泰心医院也将向国际递交相关审批手续,预计明年有望在第一位患者身上植入血泵。与此同时,研究团队还将继续优化血泵性能,丰富血泵类型,降低生产成本,早日使具有国际先进水平的心室辅助装置以低廉的价格应用于医疗临床。
泰心医院院长刘晓程说,出现心衰预计存活期不超过半年的患者,都可以考虑植入心室辅助装置。手术中,血泵不会替换患者的心脏,与心脏并联,即便是血泵出现故障,患者自身心脏也可以发挥功效。对于过渡性心衰患者来说,血泵可以帮助其心脏恢复动力,可以取出。而对于心衰晚期的患者则可以终身佩戴,代替心脏提供动力。