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同濟人讓世界上體積最小的磁懸浮人工心髒跳動了起來!
2020-01-20 16:03
同濟大學
作者:

  近日,同濟大學附屬東方醫院劉中民、萬峰兩位教授於醫院世博園院區動物實驗中心,成功開展了第二例“東方心——人工心髒”植入的動物實驗。

  “人工心髒簡稱‘血泵’,是和心髒移植並稱為晚期心衰治療的最有效的兩種方法。植入的‘東方心’是世界上目前最小的磁懸浮人工心髒,如果一切順利,這款人工心髒三年左右就能臨床應用,造福患者。”手術當天,走下手術台的附屬東方醫院院長、心胸外科專家劉中民教授表示。

  現場:動物實驗如同醫院的平常手術

  手術當天清晨,給豬心髒不停跳植“東方心”手術一切就緒。全身麻醉的豬,安詳地躺在手術台上等待實驗,讓人不由為其獻身精神肅然起敬。手術台四周,形態各異的儀器設備,屏幕上顯示的波動曲線、滴滴噠噠的聲響,還有有條不紊忙碌的醫生。在兩盞無影燈下,醫護人員各司其職,“用的基本上和醫院常的手術設備和器械相同。”

  醫生正對熟睡中的豬展開氣管插管術,以備手術進行中連接呼吸機輔助呼吸。隻見醫生一邊輕輕撥動著,一邊小聲討論。因為豬的脖子很短,氣管很難找尋,所以費了些周折才最終裝好。

  那邊,幾位護士正在忙碌著,手術鉗、手術剪、手術刀、紗布、手術線……不一會兒,手術器械就擺滿了手術車的台麵。這邊,劉中民醫生正在和工程師討論磁懸浮人工心髒的技術問題。“我看這一頭可以再短一點,出口這裏可以再長一點,這樣就比較完美了。”劉中民指著手術車上的血泵裝置,比劃著,“這裏0.5厘米就夠了。”

  據悉,這次實驗用的“東方心”是由附屬東方醫院心衰研究所、上海市人工心髒與心衰醫學工程技術研究中心自主研發,是目前世界上最小的磁懸浮血泵,總重約80克,具有體積小、功耗與發熱少、溶血低、性能穩定等優點,具有良好的應用前景。

  手術遇到了一些情況,但進行得挺順利

  準備完畢的豬被大家側過身來,要展開手術了。手術車被推到了手術台右側,護士小許站上崗位;穿好手術服,兩位當今心外科的頂尖醫生劉中民、萬峰一左一右,開始手術。電刀煙起,豬的胸腔打開,屏幕上一顆鮮活的心髒在跳動。突然,兩位醫生停了下來,抬起頭看看屏幕,“血壓怎麼這麼低?”“利多卡因給我一支”“給鹽水”……“好了好了,正常了”:經過一陣努力,手術繼續。

  “現在可以給點肝素了。”

  “上除顫器。”

  “腎上腺素,推。”“70了。”

  隨著各種指令,手術有條不紊地進行著。大家耳邊不時傳來“咕——咕——”“嗚嗚——”的聲音,那是儀器警報的響聲,這響聲讓兩位專家略略抬了頭,繼續手術。

  監視儀上,在豬心尖上,先是縫上一隻圓圓的小環,接著打孔器“順著圓孔打下去,劉中民手拿好了“東方心——人工心髒”,他在左手拔出氣囊的瞬間,右手將泵入口端插入心尖開口,動作一氣嗬成,出血量很少,此刻,屏幕上的心髒依然有力地跳動著。緊接著是吻合血泵後端的人工血管,將泵連通左心室與降主動脈。不知不覺已近下午一點。

  “啟動血泵裝置。”

  “好的。轉速3000、4000、5000、8000,又降到6000、5000。”

  “好!”隨著口令,人工心髒開始工作。

  “拆除輔助呼吸裝置。”

  “準備關胸。”劉中民下達口令,離開手術台。

  人工心髒的研發與手術的順暢是經過了20年的千磨萬砥而來的。

  不停跳植入“東方心”意義重大

  走下手術台,劉中民又與工程師討論起來。“材料的輕便、表麵的光滑與負電荷、安裝技術等等,可否統籌加以解決?”“墊片可否再窄一點,這樣萬一漏血了也不怕。”“泵裏可否避免湍流,無死角。”劉中民說,所有的工作都要圍繞注冊來做,朝著臨床應用的方向努力,像泵的材料、套環的邊、線,還有各種配件,這樣就可以做到一旦試驗結題,產品就可以定型準備驗收。兩三年之內就有可能臨床應用,實現產業化。

  劉中民介紹說,“這個泵要把血從左心室打到主動脈,但豬的胸腔很深,位置暴露不好,縫合操作難度大;還有,別看心髒一跳一跳地很有力,其實就像豆腐,要想在心尖上縫針,就和豆腐上走線一樣,稍有不慎就肉爛了。”“後麵再加一針,就是要縫密實一點,確保機械部分與心肌結合部的萬無一失。”接著,劉中民對著旁邊的工程師商討可否用羊,“羊的脖子長、胸腔淺,手術難度沒這麼大。原來,豬的主動脈很短,要將人工心髒泵出來的血管吻合到降主動脈上去,十分不易,必須精湛的技藝加明察秋毫的心氣兒。

  而作為國內不停跳冠脈旁路移植術第一人、國際知名心外科專家萬峰介紹稱,心髒不停跳條件下植入人工心髒的意義重大。首先可省去建立體外循環所需的繁瑣步驟,節省手術時間,避免體外循環對實驗動物的傷害。更重要的是,對於需要植入人工心髒的心衰患者來說,體外循環是大多數患者不能承受之重,因此不停跳植入方案的現實意義巨大。心髒不停跳手術,在心尖植入人工心髒泵體,將極大提升人工心髒的實用性,為將來進入臨床實際應用鋪平了道路。“人工心髒越是微型化,其操作性就越強。設想一下,一顆80克的人工心髒裝在體內,一根電線接到腋下,在那裏接上電源充一會兒電,就能自由自在想幹啥就幹啥。對於嚴重心衰的患者來說,這是多麼美好的事情。”

  動物預實驗術後6小時,動物清醒並順利拔管,拔管後1小時順利排尿約1300ml,生命體征平穩。負責實驗的曹浩醫生介紹,淩晨一點,豬就自主站立起來了。目前,考驗“東方心”各項性能的工作還在持續中,實驗豬一切正常。

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