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心衰患者新希望——最新一代磁悬浮“人工心脏”在穗进入临床应用

来源:广州日报客户端  2023-04-06 14:54:42

 

没有心跳也能活着?是的!


目前,左心辅助装置(LVAD)又被大家称为“人工心脏”,已成为终末期心衰患者的标准化治疗手段。近期,暨南大学附属第一医院多学科联合开展了最新一代磁悬浮“人工心脏”手术,为一名57岁的终末期心脏病患者陈叔(化名)带来了生的希望。据悉,这也是最新一代磁悬浮“人工心脏”在广东投入临床应用后,顺利出院的第一位患者。


如今,在陈叔的胸腔内,离心力取代了搏动,转速替代了脉搏,虽然他再也感受不到心跳,但血液带着左心室的使命从心泵重新出发,让他能够继续生命之旅。


心脏病十余年难以逆转,“人工心脏”再现曙光


来自广西的陈叔今年57岁,被诊断为“扩张型心肌病”已经有十余年。患者10年前感冒后出现活动后气促,伴胸闷、呼吸困难、咳嗽,并伴有夜间端坐呼吸,于当地医院就诊,被诊断为“扩张型心肌病”,10年来症状反反复复,当地医院的医生告知他这种疾病难以治愈。随着病程发展,陈叔活动能力会越来越差,如今只能长期卧床。


据家人回忆,陈叔在十多年前刚诊断心脏病时,尚能勉强爬两层楼,没过几年连走几步路都会气喘吁吁。后来为了稳定病情,在当地医生的帮助下置入了永久起搏器,却未能阻止病情进一步发展,这一年频繁住院治疗,且一次比一次住得久。最近3个月,他连床都下不了。见到父亲这样的情况,家人心急如焚,可追问医生的结果都是告知她们只能等待心脏移植。在一筹莫展之际,她们找到了暨南大学附属第一医院心脏血管外科学科带头人张晓慎副院长。


经过详细问诊和病情分析后,张晓慎解释,陈叔的扩张型心肌病已经处于终末期,心衰已经难以控制,而且已经严重危及生命——


检查结果显示,陈叔的心脏非常脆弱,左心室的射血分数是9%,而正常值是50%-70%,只有正常人的1/5;另外,他的血压也非常低,已经达到休克血压。


想要活下去,就要尽快接受心脏移植。然而,一个残酷的现实是,在全世界约8000万心衰患者中,每年有约5%会发展成终末期心衰,但他们中只有约5000人能够等来合适的的心脏供体,而更多的人会在等待中死去。


对于陈叔来说,要想更快地解决问题,那就是更换 “人工心脏”来延续生命。


人工心脏仅186克,卧床3月后终于下床


什么是人工心脏?它是如何挽救心衰病人的生命的?


心力衰竭简称心衰,并不是一个独立疾病,而是心脏疾病发展至终末阶段出现的严重症状,而大多数心力衰竭都是以左心衰竭开始的。当心衰进入终末期后,单纯依赖药物和心率控制器械难以逆转病程进展,心脏移植作为终末期心衰公知的治疗手段,因受限于供体来源等因素,无法惠及大众。目前,左心辅助装置(LVAD)又被大众称为“人工心脏”,已成为终末期心衰的标准化治疗手段。


张晓慎介绍,人工心脏其实是一种左心辅助机械装置,它可以替代心脏泵血的功能,可以帮助心脏将富氧血液输送到全身,替代心脏工作。起初是为了一些危重的心脏术后患者短时间维持生命,使心脏获得短暂休息而发明的,体积硕大,难以随身携带。“人虽然可以靠它维持生命,但是整个泵都是在体外,活动时只能用一个小车装上系统推着走,生活质量很差,而且使用寿命很短。”张晓慎解释道。


随着技术的进步,人工心脏经历了三代更迭,如今长期植入式左心辅助装置越来越多应用于一些无法接受心脏移植的患者,其效果甚至可以媲美于心脏移植。而此次张晓慎专家团队准备使用的最新一代左心辅助装置,使用了磁悬浮技术,可以将体积缩小到乒乓球大小,重量也仅仅和一部手机相差无几,安置在人体的胸腔内,患者只需携带一个装着电池的小挎包,可以散步、慢跑甚至跳“广场舞”。


陈叔很快住进了心脏血管外科的病房,手术前的评估和治疗开始有条不紊的进行。张晓慎联合心血管内科学科带头人郭军副院长以及心血管外科、心血管内科、心外重症监护、体外循环、麻醉科、神经内科、心理科、康复科、药学部等十多个学科组成MDT团队对患者病情进行了详尽的评估,共同决策,最终确定了手术以及手术前后的治疗方案。


“人工心脏手术的过程并不是我们医院做的最复杂的手术,但术前术后的管理尤其是术后管理将会是一项重大的挑战。”张晓慎指出:“此类病人虽然在手术前往往呈现出左心功能衰竭右心功能良好的假象,但在人工心脏的辅助下,左心突然变得‘强壮’起来,致使右心负担突然增加,其右心功能不全的真相就会暴露,而这往往是非常致命的!所以术后患者的管理往往要非常精准,这就像在死神面前去平衡一盏稍差即倾的天平一样,医生和护士们都需要高度警惕。”


31日,张晓慎团队为患者开展了主动脉瓣置换术和左心室辅助装置植入术,经过5个小时的手术,人工心脏在患者体内成功启动并运行,手术获得成功!陈叔也是最新一代磁悬浮“人工心脏”在广东投入临床应用后,顺利出院的第一位患者。


据悉,该例左心辅助装置是国内自主研发,采用全磁悬浮设计,重量仅186克。在血液相容性、植入侵犯性、防感染性等评价VAD关键性能指标方面已经达到了国际领先水平。


最新一代磁悬浮“人工心脏”重量仅186克。


手术结束后,战场转移至心外重症监护室,在整个团队的紧密合作下,陈叔逐步脱离了危险,成功转至普通病房,开始在家人们的陪伴下下床活动,恢复日常的生活。


“目前患者术后各项指标良好,病情稳定,现在已经可以背上自己的电池背包走来走去了,在这段时间,他和他的家人得了进一步的培训,包括学会娴熟更换电池和充电之后,已经康复出院了。”张晓慎说。


听不到心跳,病人5年生存率提高约15%


与前两代相比,第三代左心辅助机械装置的血栓产生率大幅下降,病人的5年内生存率比前一代设备提高了约15%,心泵靠磁悬浮驱动,工作时非常安静,几乎不产生波动的血流,植入者通常没有可触摸到的脉搏,如果你凑近去听,也听不到他们的心跳。


张晓慎介绍,植入人工心脏后,患者虽然能正常生活,但也有一些注意事项,比如,病人需要防水、防磁、防断电,例如洗澡时控制器和电池要放进防水包,肚皮上也要贴好覆盖膜,他们不能使用电磁炉,也不能过安检门,因为磁场会干扰新泵的运行。而最重要的一点是要时刻关注电量,当电量不足时,控制器上的警报灯会亮起,提醒病人更换电池。


据悉,心衰患者植入人工心脏后,一部分患者选择长期使用,还有一部分患者可在人工心脏的辅助下等待心脏供体;小部分患者心脏在得到充分休息后他们自己的左心室还可能恢复工作能力,到时他们可以选择摘下心泵,回归正常生活,而对一些病情严重或者年龄较大的人来说,人工心脏就是“目的地”疗法,它会陪伴患者走到生命的终点。


“随着科学技术的发展,左心辅助装置将是晚期心衰病人治疗的新方向,这是暨南大学附属第一医院的首例左心辅助装置植入,未来将有更多的心衰患者通过LVAD疗法延续生命。”张晓慎表示。


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人工心脏是如何工作的?


临床植入的人工心脏并不是个完整的机器心脏,而是一个鸡蛋大小的机械泵,它的工作是接替虚弱的左心室向主动脉泵血,因此它的真正名称是左心室辅助装置,虽然也有右心室和双心辅助装置,但由于左心衰更为常见,且左心衰也会导致右心衰,因此左心室辅助装置在临床中应用最多。


左心室辅助装置的原理并不复杂,它包括4个部分,体内的心泵、流出管,以及位于体外的控制器和电池,心泵是整套装置的核心,它的外壳通常为钛合金材质,上方自带流入管,里面是可以旋转的叶轮,植入时外科医生会用特制的钻孔工具,在心尖处挖一条通往左心室的通道,然后将流入管朝着二尖瓣的方向植入,泵的另一端用流出管连接主动脉,这样就可以在心脏外制造出一条旁路,让血液绕过疲惫的左心室,直接进入主动脉,开始体循环。


最后,一根连接着泵的绝缘电缆会从病人的腹部传出,与体外的控制器相连,控制器屏幕上会显示叶轮的实时转速,它会围绕设置值上下浮动,整套装置由电池驱动,因此病人需要随身背包放置控制器和电池。


根据心泵的原理不同,人工心脏如今已经历过三代发展,最早的脉动泵模仿心脏的舒张与收缩,但它体积太大,经常给患者带来不必要的损伤。随后在20世纪  90年代发展出了相对小巧的轴流泵,它不模仿心脏跳动,只追求实现泵血功能。尽管解决了体积大的问题,但叶轮与泵的摩擦会对血细胞造成损坏,产生血栓,这个问题很致命,堆积严重时血栓还会通过体循环冲到末梢血管,特别是脑部,引发中风。


数据显示,脑中风是导致左心室辅助装置植入者残疾死亡和再入院的主要原因之一。那么有什么方法能够减少叶轮与泵壳的接触,从而降低血栓的形成呢?磁悬浮就是一种没有物理接触的支撑方法,它通过磁场在两个不接触的物体之间产生力的作用,在心泵中若用磁场力将叶轮悬浮在泵内,叶轮就能在泵壳完全脱离的情况下离心旋转,并在周围留出一个仅有一毫米的缝隙,血液在这些缝隙中通过,受到的破坏会小很多,这就是第三代离心泵的工作原理。

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