人工輔助心臟國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)概述

1、    人工輔助心臟國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)概述    許劍王妍周娜【摘要】心力衰竭是所有心血管疾病發(fā)展的終末階段，其高發(fā)病率和中晚期的高致死率使得該疾病成為全球關(guān)注的重要問題，人工輔助心臟（也稱心室輔助裝置vad）是國(guó)際上應(yīng)用較為成熟的一種心衰治療手段。本文概述了其國(guó)際發(fā)展歷程，從早期的搏動(dòng)式vad逐步發(fā)展到現(xiàn)今的旋轉(zhuǎn)式連續(xù)流vad，并總結(jié)其具有向微型化、智能化、信息化、個(gè)性化發(fā)展的趨勢(shì)，可指導(dǎo)我國(guó)相關(guān)研發(fā)人員進(jìn)行相應(yīng)研究分析?！娟P(guān)鍵詞】心力衰竭；人工輔助心臟r318 a issn.2095-6681.2018.07.02心力衰竭已成為全世界主要的公共衛(wèi)生問題，我

2、國(guó)心衰發(fā)病率近1%，每年新增發(fā)病數(shù)可達(dá)數(shù)百萬，并且隨著老齡化的加劇將日益嚴(yán)重1。終末期心力衰竭患者藥物治療效果不佳，最有效的心臟移植則受限于供體數(shù)量、異體排斥反應(yīng)等問題難以成為常規(guī)治療方法。自20世紀(jì)50年代開始，人工心臟在歐美國(guó)家得到蓬勃發(fā)展，早期主要是模擬自然心臟工作機(jī)制的搏動(dòng)式產(chǎn)品，體積和功耗較大，一般放置在體外，應(yīng)用不廣2。后debakey和noon醫(yī)生尋求到美國(guó)nasa的技術(shù)支持，將火箭上所采用的葉片泵技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，合作研發(fā)植入式連續(xù)流人工輔助心臟（也稱心室輔助裝置vad）并取得全面和成功的實(shí)驗(yàn)3，自此小型、可靠的旋轉(zhuǎn)式連續(xù)流vad得到廣泛認(rèn)可并取代搏動(dòng)式vad成為主流研究方向。20

3、08年美國(guó)fda批準(zhǔn)thoratec公司的heartmate ii作為btt治療4，次年heartware公司的hvad獲得btt治療歐洲ce許可5。目前心室輔助裝置已成為歐美國(guó)家治療終末期心衰的重要手段并被醫(yī)保覆蓋，根據(jù)intermacs統(tǒng)計(jì)，自2006年6月至2016年9月，僅美國(guó)已有包括美國(guó)副總統(tǒng)切尼在內(nèi)的18385名患者植入vad，2年存活率基本提高到約80%。見圖1。目前國(guó)際上主要的vad研發(fā)集中在美國(guó)、德國(guó)、澳大利亞和日本。重要的廠商有thoratec、heartware、reliantheart、berlin heart、jarvikheart等公司。見表1。隨著vad產(chǎn)品的大規(guī)

4、模應(yīng)用，產(chǎn)品的耐久性、安全性和臨床益處均取得了很大改善，各類測(cè)試及臨床數(shù)據(jù)的收集也為產(chǎn)品的改進(jìn)提供了更好的依據(jù)?？傮w說來國(guó)際上對(duì)于心室輔助裝置的研究熱點(diǎn)已經(jīng)逐步從提高存活率轉(zhuǎn)移到提高患者生活質(zhì)量，從vad產(chǎn)品本身的研究過渡到vad與人體血液循環(huán)的交互生理影響研究，發(fā)展趨勢(shì)如下。1 微型化由于早期裝置應(yīng)用的局限性，vad通常用于晚期心衰患者，此病程階段的患者心臟功能已嚴(yán)重受損，所需輔助流量較大，故該時(shí)期研發(fā)的vad產(chǎn)品流量最高可達(dá)10 l/min甚至20 l/min以滿足臨床應(yīng)用的需求，但其體積及功耗較大，患者植入后存活率和生活質(zhì)量不高。隨著研究的深入及應(yīng)用案例的增多，越來越多的證據(jù)顯示心衰病人

5、越早植入vad，其生活質(zhì)量和存活率越高。而對(duì)于產(chǎn)品本身，醫(yī)學(xué)界及工業(yè)界也已經(jīng)開始反思早期vad參數(shù)特別是流量參數(shù)的設(shè)計(jì)是否合理，首先用于早中期心衰患者的心室輔助時(shí)，其臨床應(yīng)用遠(yuǎn)沒有達(dá)到如此之高的流量需求；此外，左心輔助時(shí)過高的排量會(huì)引起入口抽吸，易導(dǎo)致右心衰竭，從而進(jìn)一步使病情惡化。針對(duì)上述問題，世界領(lǐng)先的vad廠商正在持續(xù)不斷研制更加微型化的產(chǎn)品，體積、重量都大幅度減小，泵體本身的安裝位置從腹部心尖外心室內(nèi)演化，手術(shù)創(chuàng)口更小，植入更方便，術(shù)后恢復(fù)更快，生活質(zhì)量更好。微型化的產(chǎn)品由于功耗小還將有利于無線充電方式的實(shí)現(xiàn)和推廣，可大幅降低由經(jīng)皮導(dǎo)線帶來的感染問題，最終實(shí)現(xiàn)全植入式人工輔助心臟。2

6、智能化現(xiàn)階段旋轉(zhuǎn)式vad控制基本采用的是定轉(zhuǎn)速方式，葉片泵在恒定轉(zhuǎn)速下輸出流量對(duì)前后負(fù)荷較為敏感，而人體的自然心臟不停收縮，心室內(nèi)及主動(dòng)脈的壓力時(shí)刻變化，患者生理活動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)這種變化會(huì)更明顯，是否需要以及如何根據(jù)自然心臟的收縮主動(dòng)調(diào)節(jié)vad的轉(zhuǎn)速，采用何種算法來避免持續(xù)灌注時(shí)主動(dòng)脈根部的血栓問題，這都是目前的研究熱點(diǎn)67。3 信息化遠(yuǎn)程醫(yī)療并非是一項(xiàng)新技術(shù)，但在vad上采用的不多，已有以reliantheart公司heartassist5為代表的產(chǎn)品在采用通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸和記錄vad的流量、功耗等相關(guān)數(shù)據(jù)8，讓醫(yī)護(hù)人員更好的管理患者，追蹤病人生理參數(shù)，減少再次入院率，提高患者生活質(zhì)量，積累的

7、大量病患數(shù)據(jù)可用作后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析和產(chǎn)品改進(jìn)的基礎(chǔ)。3 個(gè)性化廣大心力衰竭人群的個(gè)體生理參數(shù)差異是客觀存在的，用于急性心源性休克、移植前過渡或者終末期治療的治療目標(biāo)和輔助要求也是各不相同，而對(duì)于vad廠商來說產(chǎn)品基本是固定的一兩款，針對(duì)不同的病人應(yīng)如何處理才能獲得最佳的治療效果是需要持續(xù)研究的問題。4 結(jié) 論綜上所述，隨著人工輔助心臟技術(shù)的逐步優(yōu)化，產(chǎn)品應(yīng)用的日益廣泛，相信在不久的將來，vad將成為治療心力衰竭的常規(guī)首選方法之一，為廣大心衰患者提供更好的療效和更優(yōu)的生活質(zhì)量。參考文獻(xiàn)1 周睿主譯.機(jī)械循環(huán)支持原則和應(yīng)用m.第1版.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2016.2 rodriguez l e，

8、suarez e e， loebe m， et al. ventricular assist devices （vad） therapy： new technology，new hope？j. methodist debakey cardiovasc j.2013，9（1）：32-37.3 noon g p，loebe m. current status of the micromed debakey noon ventricular assist devicej.tex heart inst j.2010，37（6）：652-653.4 swetz k m，freeman m r，muell

9、er p s，et al.clinical management of continuous-flow left ventricular assist devices in advanced heart failurej.j heart lung transplant.2010，29（9）： 1081.5 slaughter m s.implantation of the heartware left ventricular assist devicej. semin thorac cardiovasc surg.2011，23（3）：245-247.6 ochsner g，amacher r

10、，wilhelm m j， et al. a physiological controller for turbodynamic ventricular assist devices based on a measurementof the left ventricular volumej.artificial organs.2014，38（7）：527-538.7 bhagra s， bhagra c，?zalp f，et al.development of de novo aortic valve incompetence in patients with the continuous-flow heartware ventricular assist devicej. the journal of heart and lung transplantation. 2015.8 pektok e，demirozu z t，