世界心脏日｜“人工心脏”可以令患者“起死回生”吗？

·在临床应用中，“人工心脏”的作用主要有三类：一是作为等待心脏移植期间的过渡，为患者争取更多时间；二是为急性心衰患者提供短期替代支持，待心脏功能恢复后摘除；三是为终末期心衰患者提供长期替代，延长其生存期。

【编者按】

9月29日是第23个世界心脏日，“万众一心”是今年的主题。由世界心脏联盟确定并创设于1999年，其目的是在世界范围内宣传有关心脏健康的知识，并让公众认识到生命需要健康的心脏。

澎湃科技2022年“世界心脏日”专题，聚焦一项持续百年的科学探索、一场中国首例国产全磁悬浮式“人工心脏”植入手术、一位探索心血管再生的青年科学家，希望更多人关心健康，从“心”开始。

心室辅助装置示意图。

2022年9月29日是第23个世界心脏日。

今年6月23日，国家心血管病中心发布的《中国心血管健康与疾病报告2021》显示，中国大约有890万心力衰竭（下称“心衰”）患者，其中大约有4%会发展为重症。

今年2月，中华医学会胸心血管外科学分会公众号发布《人工心脏技术的历史发展及国内外技术现状》一文中称，“受供体和技术限制，全球心脏移植例数增长缓慢，每年全球心脏移植手术量约为5000台，中国心脏移植手术量约为500-600台，因为供心有限，大量心脏病人在等待心脏移植中死亡。”

心脏移植和人工心脏成为治疗重症心衰患者最有力的手段。人工心脏，专业术语叫心室辅助装置，其出现为终末期心衰患者的治疗提供了另一种选择。

9月16日，全球人工心脏辅助公司Abiomed宣布，在急性心肌梗死（AMI）心源性休克患者中使用Impella心脏泵的两项随机对照临床试验已正式获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准。在中国，6月30日，国家心血管病中心主任、中国医学科学院阜外医院院长胡盛寿院士在一篇题为《心室辅助装置治疗心力衰竭现状和未来思考》的文章中表示，“中国心衰人工治疗的时代已来临”。

7月11日，中国首例获国家药品监督管理局批准的国产全磁悬浮式“人工心脏”植入术患者，在首都医科大学附属北京安贞医院（下称“安贞医院”）出院。此后，各地不断出现“人工心脏”植入手术新进展。

参与上述手术的安贞医院心脏外科中心贡鸣医生告诉澎湃科技记者，患者张先生目前的恢复情况很不错，生活已经渐渐回归正轨，因为一些原因，张先生暂未回到北京接受随访和复查，但每天都和贡鸣保持微信沟通。

安贞医院公众号记录了这个手术案例——

患者张先生，47岁，来自内蒙古自治区，严重的扩张性心肌病导致其心脏二、三尖瓣重度返流，房颤，心功能严重受损，心脏严重扩大，射血能力不足正常人的1/3。来到安贞医院时，他再次出现心力衰竭症状，左心室内出现血栓，并引发肾梗死。病情严重时，一根小小的棉签掉在地上，他也无力捡起。

经过安贞医院专家团队的多轮评估，判断其无法等到心脏移植。6月10日，安贞医院张宏家院长带领主动脉外科中心副主任贡鸣、瓣膜外科中心副主任韩杰等多位专家的团队，先后为张先生实施射频消融、左心耳缝闭术、二尖瓣成形、三尖瓣成形和左心辅助装置植入术。经过一系列精密的操作后，张宏家院长下令开泵，“人工心脏”平稳运转。但手术尚未结束，医生们继续监测数据，不断调整“人工心脏”转速，直到它可以和患者自身的心脏共同工作，形成良好的血液循环。整个过程长达6小时。

一个月后，张先生背着一个黑色斜挎包出院时，没人能一眼看出，包里装着的是“人工心脏”的体外控制器，一根电缆穿过张先生的腹部，连接它和另一端的“人工心脏”。

“人工心脏”真的可以“起死回生”吗？它的安全性如何？有哪些应用？澎湃科技连线贡鸣医生，解读“人工心脏”及其发展现状。 

6月10日，首例获批NMPA国产全磁悬浮式“人工心脏”植入手术进行中。

“人工心脏”辅助衰弱的心脏工作

贡鸣医生介绍，心脏的主要功能是泵血，即通过收缩将血液输送到全身的重要脏器，从而保证身体的有效血液循环。当心脏失去泵血功能，或功能减弱时，“人工心脏”可以代替或辅助心脏进行工作。“人工心脏”分为完全人工心脏（TAH）和辅助人工心脏（VAD），目前，我国使用的“人工心脏”主要指左心室辅助装置（LVAD）。

“左心室辅助装置目前主要适用于左心功能不全甚至衰竭，在一年内反复因此而入院，难以维持正常生活，无法离开正性肌力药物辅助的患者。”贡鸣说。

和张先生的心脏共同工作的这颗国产全磁悬浮式“人工心脏”，特别之处在于，它是一款长期的左心室辅助装置，其泵体的推进装置——叶轮，在电力的驱动下，呈悬浮的状态，泵叶和叶轮之间的摩擦较小，因而对血细胞的破坏性较小。同时，它的体积也较小，重量仅186克，大小接近于一只怀表。

在临床应用中，“人工心脏”的作用主要有三类：一是作为等待心脏移植期间的过渡，为患者争取更多时间；二是为急性心衰患者提供短期替代支持，待心脏功能恢复后摘除；三是为终末期心衰患者提供长期替代，延长其生存期。

目前，国内的左心室辅助装置主要在第三类。据贡鸣解释，目前，左心室辅助装置在全国的应用非常少，公众接受它需要一个过程。“比如我们早期进行瓣膜置换术、搭桥手术，都会选择绝对适应证非常强的患者，后续再逐步放宽适应证。”

另一个原因是，患者具有多重选择。根据贡鸣的经验，大部分患者更倾向于等待心脏移植，直到等不到了，才会考虑选择“人工心脏”，再者，如果患者的心脏功能恢复几率较大，一般可以选择临时的心脏辅助装置，比如IABP、ECMO等，不必使用“人工心脏”。

不只是植入一颗“人工心脏”而已

“你会看到整个植入手术的过程有很多的操作，那是因为我们想尽量通过一次手术帮张先生解决更多心脏内的结构性问题，从而让他更快地恢复。”贡鸣介绍，“对于我们心外科来讲，装泵的操作本身只属于中等的难度，但整个流程不只是装泵而已。”

除了手术本身，术前要对患者进行选择，术后要对患者进行培训和随访，整个过程成本很高，“需要一个团队和患者共同努力，才能获得良好的效果。”贡鸣说。

贡鸣举例，对于接受了“人工心脏”植入手术的患者，除了术后心脏功能的维护，防感染问题尤为重要。“人工心脏”可能产生的感染有两种，一种是近期感染，比如血行感染、重症患者的肺部感染、呼吸道感染等，另一种感染是远期的导线感染。预防近期感染，需要医生在手术前对患者进行严密的监测、评估和耐心的调整，直到患者不再出现活动性感染为止，此外，还要在手术中进行严格的无菌操作，在手术后应用抗生素；防止后者，则需要患者自己对伤口进行有效护理，医护、厂家对患者进行有效追踪和随访。

胡盛寿院士在前述论文中提出，要做好“人工心脏”技术团队的规范化培训和临床质量控制，严格技术规范并及时上报数据，贡鸣很赞同这个观点。“为了使患者获得更长久的疗效，需要制定一个规范。”他认为，首先医院要具备心脏移植的资质；其次，由于需要对患者全身脏器乃至心理进行综合评估，医院还须是一个综合医院；最后，团队最好能接受规范化的培训。

国内应用前景广阔，仍需理论和方法的创新

据贡鸣分析，心脏移植的供需之间存在巨大的差距，根据前述数据，大约有40万的终末期心衰患者可能是“人工心脏”的受众。因此，“人工心脏”的市场前景是广阔的。

近年来，国内对“人工心脏”的探索一直在推进，“目前，国内共有3款国产人工心脏获批上市，永仁心（EVAHEART）、苏州同心（CH-VAD）和火箭心（HeartCon）,可以说，它们都达到了国际先列的水平，另外还有一些产品正在研发中，从体积、安全性和血液相容性等方面来看，有的甚至超过国内外的同类产品。”贡鸣说。

据贡鸣介绍，从全球心脏病研发和攻关的情况来看，左心室辅助装置或全人工心脏是未来心脏病治疗的发展趋势。国外的全人工心脏研发已经进行了一段时间，比如美国有SynCardia TAH，瑞典有Realheart TAH，但它们目前都存在技术壁垒和伦理挑战的问题。“可能有人小时候会幻想，我们的家里放着很多可以替换的脏器，如果哪个脏器出了问题，就换一个，随着‘人工心脏’的开发，这些想法其实在逐步变成现实。”

心室辅助装置发展过程。

贡鸣认为，“在研发上，国内‘人工心脏’首先要解决从无到有的问题。国外‘人工心脏’起步较早，从早期的‘搏动式人工心脏’，到后续‘轴流式人工心脏’，目前已经发展到第三代的‘悬浮式人工心脏’，但国内从2019年开始才有‘人工心脏’产品上市。不过我们其实也有后发优势，在国外同行技术累积的情况下，从一开始，我们的泵就是以上市同类产品为标准来研发的。这是技术完善，即在原有的基础上进行改进，而不是技术创新，创造出原来没有的东西，未来我们需要在基础理论和方法设计上有新的突破。”

参考资料：

1. 北京安贞医院.首例NMPA全磁悬浮式“人工心脏”植入患者今天出院. https://mp.weixin.qq.com/s/Bal74t0pekcjm9gNufmYpg

2. 胡盛寿. 心室辅助装置治疗心力衰竭现状和未来思考.中华心力衰竭和心肌病杂志, 2022,6(2): 77-79.

3. 中国心血管健康与疾病报告编写组.中国心血管健康与疾病报告2021概要.中国循环杂志, 2022, 36: 553-578. DOI:10.3969/j.issn.1000-3614.2022.06.001.

4.https://www.abiomed.com/about-us/news-and-media/press-releases/fda-approves-recover-iv-rct-with-efic

5.Leo Lin, 人工心脏技术的历史发展及国内外技术现状. https://mp.weixin.qq.com/s/L4hpvjlFH8zNXt5C3SJfUg.