医工联合攻关！华科大“心”成果应用成功！

为心衰患者的心脏

装上两个强劲马达

通过一个外置“大脑”控制做功

从而有效代替

两个衰败的心室工作

近日，我校同济医学院附属协和医院

心脏大血管外科

董念国、夏家红团队

运用医工融合

让全球首例集成化双心室辅助装置

在协和医院成功应用

植入该辅助心室装置的57岁患者马女士，目前生命体征稳定。心脏彩超显示，患者心脏和心室辅助装置正在平稳工作。

“该人工心为单一控制系统双心室辅助装置（DuoCor），打破了‘两泵两控制器’的常规，仅用一个集成‘动力辅助’装置连接两个泵头，同时为左右心室‘供能’，为双心室衰竭患者迎来‘心’希望”。协和医院心脏大血管外科主任董念国表示，该辅助装置的临床应用系全球首例，标志着我国在人工心脏辅助技术上的重大突破，是临床医学转化的生动实践。

创“心” 敢于化繁为简

心脏作为人体的“总发动机”，通过持续泵血来输送能量和氧气，来维持身体各个器官正常运转。当泵血功能失常，心脏不能满足全身的基础代谢需要时，就会发生心脏衰竭。在心力衰竭患者中，约30%的终末期心力衰竭患者会出现双心室衰竭，即左、右心室均射血能力不足，需要全心支持。

目前，全球的双心室辅助装置研究尚处于起步阶段。国外虽有已投入使用的辅助装备，但该设备实为各自独立的两套人工心装备与系统，术后左右心循环辅助难以调节，且有两条线路分别从腹腔的左右两侧延伸至体外，链接控制器。对此，患者不仅携带压力大，且感染风险高。

“简化，集成！”2022年4月，董念国从临床实践角度提出“化繁为简”的理念，联合医疗企业，开始研发“单一控制系统双心室辅助装置”。

专“心” 突破技术难关

这套系统究竟该如何做？董念国团队和医疗企业团队一直在反复思考实践。

首先是泵的选择。泵的体积要适合同时植入左右心，同时也要兼具低功耗、高操控性的特点。在比对了多种辅助泵之后，最终决定使用全磁悬浮人工心脏泵（单个泵头重量仅90克），并独创全磁悬浮模块化双心设计。这一突破不仅拓宽了适用人群，更小的泵体和更灵活的双心辅助配置，也推动研发迈出了关键一步。

泵的植入方法也颇有讲究，尤其是泵的固定方式是影响手术成败的关键因素。如果固定不当，泵可能在植入后发生偏移，影响功能发挥。此外，右心房的组织较软，容易形成吸壁现象，导致泵的流量降低，甚至可能引发血栓问题。不仅如此，因右心房肌肉薄，缝合时也需要特别注意，以避免出血和漏血。经过反复的动物实验，董念国团队逐步完善植入的体位选择、泵固定方式以及缝合方式等，确保泵体能够精密植入。

解决体内动能问题后，如何集成控制调节动能？从辅助效果上来看，血流传感器要能同时实时调节泵的转速和输出功率。基于安全性考虑，连接泵与调节装置的皮线缆要是生物相容的，从而减少感染风险和血栓形成。不仅如此，要轻便便携，以保证患者有质量的生活。最终，外部设备重量仅0.8Kg，线缆直径不超过5mm的单一“全球首创”单套控制系统就此诞生。

用“心” 投入临床应用

7月4日，来自河南信阳的57岁马女士，在协和医院成功接受“单一控制系统双心室辅助装置”植入术。

从2018年8月起，马女士突发胸闷憋喘、乏力不适，且夜间咳嗽，无法不能平卧。前往当地医院就医，心脏超声提示左心扩大，左室壁节段性运动异常，心功能不全。随后，她便采取长期规律内科治疗。据患者回忆，心衰症状经常发作，复查B超显示心功能逐渐下降。

今年1月起，马女士遭受着日益加剧的呼吸困难折磨，其间还伴有频繁的咳嗽及显著的食欲减退。面对病情的恶化，她与家人决定到协和医院寻求帮助。一系列详尽的检查显示马女士的心脏呈现出全面扩大的迹象，左右心室的室壁运动普遍减弱，收缩功能的关键指标亦呈下降趋势。这说明马女士患有严重的扩张型心肌病，且已进展至双心衰竭。

然而，马女士的HLA-I类及HLA-Ⅱ类PRA抗体均显示强阳性反应，这意味着寻找与之匹配的心脏供体异常艰难。且她的双侧心功能均岌岌可危，单心室辅助难以帮她渡过难关。