自主研发、全球最轻、全球最小儿童版磁悬浮“人工心脏”在汉植入

武汉发布 2025-04-17 16:27:05

一颗仅重45克的磁悬浮“人工心脏”,重启了山东7岁男孩的心跳,为他争取到宝贵时间恢复心肌、等待供心。

4月15日,华中科技大学同济医学院附属协和医院宣布,这是全球体积最小、重量最轻的儿童磁悬浮“人工心脏”。作为科技部重点研发项目牵头人,该院董念国教授、夏家红教授团队自主研发的这项技术,不仅填补了全球儿童心衰磁悬浮心室辅助的空白,也向世界提供了儿童终末期心脏治疗的“中国方案”。

4月14日,医务人员展示儿童用磁悬浮双心室辅助装置新华社发

全球重量最轻、体积最小的磁悬浮“人工心脏”,泵体仅有瓶盖大小

全球最轻、最小的儿童版磁悬浮“人工心脏”植入患儿体内

男童植入“人工心脏”

俊俊(化名)今年7岁,家在山东聊城。2024年5月中旬,俊俊被查出患有扩张型心肌病。经过一年的内科治疗,心衰仍无法被纠正。当地医生判断,俊俊为终末期心脏衰竭,建议进行心脏移植。

今年3月,俊俊一家赶往湖北武汉治疗。在协和医院心脏大血管外科,医生检查发现,俊俊为O型血阳性,儿童供心匹配困难;更糟糕的是,他在住院后出现了严重心衰,甚至发生心源性休克,医生紧急启动ECMO救命。

“长期使用ECMO辅助,不是长久之计。”该院心脏大血管外科主任董念国介绍,感染等并发症的风险会随之增加,在ECMO辅助11天后,团队决定为俊俊手术植入儿童专用的磁悬浮“人工心脏”,给了孩子恢复心肌功能和等待供心的窗口期。

手术耗时5个小时,俊俊术后心肺功能、肝功能均恢复良好。术后第2天,他恢复自主呼吸,术后第5天转入隔离病房。目前,俊俊生命体征稳定,有希望进行进一步治疗。

全球最轻的“人工心脏”

儿童心衰的外科治疗是全球医学领域的难题。数据显示,中国每年约4万名心衰患儿住院,约7%—10%急需心脏移植,但全国每年儿童心脏移植手术不足百例。

“等不到合适的供体,只能靠‘人工心脏’暂时来承担泵血的功能,为心肌修复或等待供心争取到宝贵时间。”董念国在接受极目新闻记者采访时表示,目前的“人工心脏”多为成人设计,目前已进展为第三代磁悬浮技术,但在国际上针对儿童的第一代搏动式“人工心脏”、第二代机械轴承式“人工心脏”,对血液系统的破坏较大,基本上已被淘汰,此前儿童只能植入成人设备,而对婴幼儿、低龄儿童来说没有一款适用的“人工心脏”。

如何让更多的心衰患儿拥有重生的希望?2021年,董念国教授立志:一定要为小患儿们研发出儿童版的“人工心脏”。在这一背景下,全球首个针对低龄、低体重患儿的磁悬浮心室辅助装置研发项目启动,由协和医院牵头。

依托此前磁悬浮泵的研发经验,该团队历经多轮理论推演、实验验证,迭代至第三代磁悬浮技术,并将泵体重量压缩至45克,仅为最小成人泵的1/2,最大流量可达6升,这也是全球最轻、最小的儿童版磁悬浮“人工心脏”。

“技术突破的背后,是对生命的敬畏。”董念国表示,该装置实现了性能的三重突破:能耗降低,电池的续航能力更长;稳定性更强,能满足患者急转运的安全需求;转速调控更精准,转速范围为1500-3600转每分钟,可根据患儿的实时循环支持需求调节,避免过度泵血导致功能损伤。

据了解,这款创新产品历时3年,从概念设计到体外模拟实验,从动物实验验证到目前进入临床应用。下一步,将联动国内外19家顶尖医疗机构开展多中心临床研究。

“每一颗跳动的心,都是生命的奇迹。”协和医院院长夏家红教授表示,从90克人工心到45克人工心的突破,团队在终末期心脏的治疗方式上从跟跑、并跑,再到领跑的跨越式前进。未来,医院将继续深化医工融合,推动更多具有自主知识产权的创新成果研发转化。(楚天都市报极目新闻记者 刘迅 摄影:楚天都市报极目新闻记者 刘中灿 通讯员 彭锦弦 聂文闻 王继亮 赵炯 刘坤维)

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