一米八五的小伙子李遠明,終末期心衰患者,最瘦時體重只有39公斤,瘦骨嶙峋的樣子令人既心痛又惋惜。被家人送到天津泰達國際心血管病醫(yī)院(簡稱“泰心醫(yī)院”)治療時,外科總護士長李民更是感慨,從業(yè)30年來,她還是第一次見到身體狀況如此糟糕的年輕人。
然而,正如李遠明的父親所說,“傻小子還是有點傻福氣”。隨著一顆國產“火箭心”植入遠明的胸膛,生命再次眷顧這個不服輸的年輕人。臉上有血色,能夠重新站立行走……“希望完全恢復正常人的生活,擁有一份穩(wěn)定的工作”,經過在泰心醫(yī)院的治療,李遠明對未來生活也有了更多期待。帶給他希望的,正是這顆純國產“人工心臟”。這顆擁有國內原創(chuàng)獨立自主知識產權的“火箭心”充分利用了我國火箭制造的多項技術,被譽為醫(yī)工緊密結合的智慧結晶。
心衰防治形勢嚴峻
交流中,李遠明的父親說,在全國多地輾轉治療的過程中,多家醫(yī)院建議心臟移植。于是,他借遍親朋好友湊了50萬元。不過,殘酷的現實再度擊碎了全家的希望——心臟移植需要等待供體,時間更是具有很大不確定性,可當時遠明的身體狀況顯然不允許再等待了。
李遠明面臨的困境,在心衰患者中具有普遍性。心力衰竭是呈快速增長趨勢的心臟疾病,是諸多類型心血管疾病殊途同歸的終末期表現。有統(tǒng)計發(fā)現,全世界約有8000萬心衰患者。2019年,中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院高潤霖院士、王增武教授等在《歐洲心力衰竭雜志》上發(fā)表了關于我國心衰流行病學調查的結果顯示,在我國年齡大于等于35歲的居民中,加權的心衰患病率為1.3%,即約有1370萬例心衰患者。我國心衰的患病率在過去15年間提高了44%,心衰患者增加了900多萬例,心衰的防治形勢依然十分嚴峻。
“對于終末期心衰,傳統(tǒng)治療轉歸差、中遠期死亡率高,心臟移植雖然是較好的療法,但由于心臟供體嚴重匱乏,遠遠無法滿足患者需求。終末期心衰的治療和護理耗費了大量的資源,是全球性社會醫(yī)療衛(wèi)生難題。”泰心醫(yī)院黨委書記、院長劉曉程說。
曾參與“火箭心”臨床試驗治療的馬明心衰達10年之久。為改善心臟功能,2018年他植入了帶有自動除顫功能的三腔起搏器,但心衰還是反復發(fā)作,最終被診斷為擴張型心肌病、終末期心衰、心律失常、高血壓、腎功能不全、主動脈粥樣硬化等,病情危重。
正因此,加快“人工心臟”研發(fā)迫在眉睫。對不少患者而言,這甚至意味著同死神賽跑。
航天科技與醫(yī)學前沿有機結合
完全可以托在手掌上,看似不太起眼的裝置竟能代替心臟,讓終末期心衰患者重獲新生。這顆被稱為HeartCon又名“火箭心”的心室輔助裝置的注冊申請,近日獲得國家藥品監(jiān)督管理局批準。由泰心醫(yī)院與航天泰心科技有限公司醫(yī)工結合聯手打造的“植入式左心室輔助系統(tǒng)”,正在給終末期患者帶來生的希望。
國家藥品監(jiān)督管理局網站的信息顯示,該產品采用泵機一體化設計、磁液懸浮、內流道優(yōu)化、驅動雙冗余等主要核心技術,均擁有自主知識產權,其關鍵技術指標已達到國際同等水平。對于患有終末期心力衰竭且面臨死亡風險患者的短期輔助、過渡到恢復和過渡到移植的治療將發(fā)揮重要作用。
被業(yè)界公認的是,心室輔助裝置是除心臟移植外,最有效的治療晚期心衰的手段。簡單而言,人工制造的血泵與心臟并聯,承擔心室射血的功能,將血液泵入動脈系統(tǒng),起到部分或全部替代心臟做功的作用,因此又被稱為“人工心臟”。
“人工心臟”在歐美國家廣泛使用,已經挽救了大批瀕死患者。“自2012年起,全球植入心室輔助裝置的數量遠超心臟移植數量,患者最長存活時間可達十余年。”劉曉程表示,雖然部分國家已將其納入醫(yī)保,但因加上治療費高達20萬美元,對不少患者而言可望不可及。“火箭心”的上市則有望改變這一狀況,尤其率先造福廣大國內患者。
“人工心臟”是最復雜、最精密的醫(yī)療器械之一,因制造精度和技術難度非常高,素有“醫(yī)療器械皇冠上的寶石”之稱。這顆擁有國內原創(chuàng)獨立自主知識產權的“火箭心”同樣不凡,它充分利用了我國火箭制造的多項技術,被譽為醫(yī)工緊密結合的智慧結晶。
站在醫(yī)學界前期研究的“肩膀”上,以第三代“人工心臟”為起點,模擬心臟環(huán)境,抽出心室血液,減輕左心室泵血負荷。但第三代“人工心臟”對原材料質量、電子元器件性能、產品生物安全性等都有著極為苛刻的要求。為此,泰心醫(yī)院2009年起就與中國運載火箭技術研究院合作,刻苦攻關,將航天科技與醫(yī)學前沿嫁接在了一起。
秉承“研發(fā)出中國自己、老百姓能用得起的‘人工心臟’”的初心,中國運載火箭技術研究院下屬北京精密機電控制設備研究所、天津經濟技術開發(fā)區(qū)國有資產經營公司和長征火箭工業(yè)有限公司聯合出資,成立航天泰心科技有限公司,專門從事心室輔助裝置研發(fā)攻關。
航天泰心科技有限公司總經理韓志富表示:“心臟所處的環(huán)境比火箭要面臨的環(huán)境好多了,我們是用造火箭伺服控制系統(tǒng)的研發(fā)團隊進行‘火箭心’的合作研發(fā),在電機、流體、控制、驅動、材料、精密加工等幾個領域都應用了造火箭伺服系統(tǒng)的相關技術。”以材料和精密加工領域為例,“火箭心”采用的鈦合金材料,也是火箭制造的常用材料,質量輕且生物相容性好。航天科技過硬的品質在醫(yī)學界再次得到了印證。
“火箭心”承載生命延續(xù)的希望
“火箭心”的誕生只是起點,如何讓核心科技真正造福人類才是關鍵。
早在2013年開展的研究就證實,植入HeartCon磁液懸浮血泵的實驗羊“天久”在泰心醫(yī)院動物實驗中心健康存活120天,創(chuàng)下國內最長存活紀錄等五項第一。2017年10月開展的批量實驗更是顯示,6只動物全部健康存活超過90天,最長存活180天,各臟器良好,說明生物相容性及血流動力指標均已達到臨床應用水平。
動物實驗的成功給“火箭心”造福人類奠定了堅實的基礎。2018年6月,國家藥監(jiān)局批準進入創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序。2020年9月,這款全套產品國內研制的人工心臟正式進入臨床試驗,開始了它幫助終末期心衰患者重獲新生的新使命。
每當回想起自己的求醫(yī)經歷,馬明都不禁眼眶濕潤。在泰心醫(yī)院,他通過植入國產的鈦合金“人工心臟”,獲得了“第二次生命”。馬明說,他患有擴張型心肌病,終末期心衰,心功能極差,“難受到胸悶、憋氣,夜里呼吸困難,甚至無法平臥”。劉曉程操刀,將“火箭心”植入其體內,他的心衰癥狀得到明顯改善,“感覺重新活過來了”。
在江蘇省人民醫(yī)院,心臟大血管外科主任醫(yī)師邵永豐教授介紹,該院曾成功為一名體重112公斤的患者植入“火箭心”,術后狀態(tài)大為改觀。“這印證了‘火箭心’在不同體質心衰患者治療中的優(yōu)勢,給我們提供了一個終末期心衰患者治療的有效手段。”
隨著臨床效果得到驗證,“火箭心”在超過50例心衰患者胸腔中有力“跳動”起來,成為目前國內植入數量最多的純國產“人工心臟”。航天泰心科技有限公司董事長唐國宏表示,沿著醫(yī)工結合的發(fā)展道路,他和團隊也有信心推動更多治療心衰的機械輔助循環(huán)產品加快研發(fā)。
“磁液懸浮的設計沒有機械磨損,理論上可使用幾十年。”劉曉程表示,眾多手術的成功及術后血泵正常運轉證明,我國心室輔助裝置的研發(fā)技術和性能已經達到國際同類水平。而且,泰心醫(yī)院和航天泰心潛心研發(fā),取得了翔實的數據和豐富的經驗,“火箭心”將為我國重癥心衰患者及其家庭帶來福音。
科研創(chuàng)新沒有終點。盡管“人工心臟”技術不斷發(fā)展給人們帶來治療新希望,但專家指出,進行心衰的早期預防和干預仍舊很重要。當前要加強對心衰危險因素的干預和管理,倡導健康生活方式,加強對血糖、血脂、血壓、肥胖、吸煙、飲酒等心衰危險因素的監(jiān)測和管理。同時加強對心衰患者自我管理的指導,在避免誘因、科學用藥、心理調整、癥狀監(jiān)測、合理飲食、戒煙限酒、液體限制、運動康復等方面進行科學指導。通過一系列努力,讓更多人盡可能遠離心衰的困擾。
(文中患者名字為化名)
