人工心脏课件

全人工心脏的展望汇报人啜俊波IF：1.7现状心衰的逐年增加，开展中国家也是如此心脏移植是最好的治疗方法，但供体缺乏机械循环辅助〔MCS〕或左心辅助(LVADs)需求量高搏动灌注向平流灌注转变LVADs向双心室辅助或全人工心脏转变〔TAH〕TAHTheSynCardiaTAHTheCARMATTAH辅助循环机械辅助循环〔MCS〕按用途分类左心辅助：体循环左房或左室-LVAD-主动脉，IABP〔主动脉内球囊反搏〕，HeartMate，DeBakey右心辅助：肺循环右房-RVAD-肺动脉，Berlin，Thoratec全心辅助：双心室辅助或全人工心脏〔TAH〕，ABIOMED，CardioWest，AbilCor我国在人工心脏方面的研究进展人工心脏广义上包括心室辅助装置及全人工心脏。全人工心脏目前在我国还没有投入临床应用。而心室辅助装置主要为左心室辅助装置，国外临床应用的主要有Novacor血泵，HeartMateⅠ(XVE)，BVS5000血泵，HeartMateⅡ，Jarvik2000，Micro-MedDeBakey血泵等。国内阜外心血管病医院应用例数最多，包括Novacor血泵，BVS5000血泵等。我国目前尚无自主知识产权临床商品化的产品。江苏理工大学工程研究所和镇江市第一人民医院合作进行了自制叶轮血泵的动物试验和临床试用；广东省心血管病研究所研制隔膜泵－罗叶泵，成功地进行了临床试用；阜外心血管病医院研制的FH型轴流血泵已完成临床前的动物实验，目前已进行4例临床试验，为国内首个具有自主知识产权进入临床试验的轴流血泵。1957年第一颗人工心脏1957年，荷兰医生科尔夫〔WillemJohanKolff〕与同事阿库苏〔TetsuzoAkutsu〕将一颗水压式聚氯乙烯人工心脏置入狗体内，使之生存了近90分钟，首次将“人工心脏〞概念带入现实。1964年，美国国立卫生研究院〔NIH〕成立人工心脏工程；国家心、肺和血液研究所〔NHLBI〕提出“到1970年设计出TAH〞的目标。Liotta-Cooley全人工心脏Akutsu-Ⅲ全人工心脏JARVIK-7/CARDOWEST全人工心脏1970年，美国Utah大学的Kolff博士及其团队研制了Jarvik-7TAH。该装置是一个气动的、双心室搏动泵，血泵用人工合成的材料连接到自体心房，每个泵中都有柔韧度很好的合成材料膜将空气和血分开。机械瓣膜保证血流向单一方向流动。泵的频率，压力和收缩时间都可以进行控制。Jarvik-7TAH的射血量为70mL，心输出量为6～8L/min〔最大为15L/mim〕。1985到1991年，大约有170例患者使用Jarvik-7TAH作为移植前的过渡治疗，但在支持期间，败血症及多器官功能衰竭的发生率较高。1991年，美国FDA停止了该TAH的临床应用。JARVIK-7/CARDOWEST全人工心脏随后Syncardia公司改进并重新命名为CardioWestTAH。2004年，美国FDA批准CardioWest全人工心脏作为移植前的辅助治疗措施在使用，它也是唯一一个经美国FDA以及欧洲CE认证可进行临床应用的全人工心脏。到目前为止，全世界共有1250例CardioWest全人工心脏的临床应用，其中2021年植入为161例，最长的辅助时间为1374天〔将近4年〕。目前该全人工心脏也在进行永久性人工心脏移植的临床试验。ABIOCOR可植入的全人工心脏

——2001年第一颗全内置TAHAbioCorTAH内的组成包括泵系统、控制系统、电池以及内置TET线圈。泵系统中有两个人工心室，四个瓣膜，电机驱动。泵的转速为6000～8000rpm，可以提供足够的压力来压塞心室囊进行有效射血。一个小型的充电系统植入到患者的腹部，一个内置的充电电池，放置在腹部，提供给急电源。可以通过TET系统进行充电，可以提供长达30分钟的有效工作。在Ⅰ期临床试验中，14例患者植入AbioCorTAH作为永久支持治疗，其中有两例患者出现泵的功能障碍，试验发现血栓栓塞是其最主要的并发症，最长的支持时间为512天。AbioCorTAH体积大，只能应用于胸腔体积较大的患者。应用较少，还没有通过美国FDA认证。法国Carmat全人工心脏

-2021年更新型TAH最近报道的Carmat公司Carmat全人工心脏，它通过电动装置推动两个心室完成射血功能〔图5〕，四个瓣膜〔二尖瓣、三尖瓣、肺动脉瓣及主动脉瓣膜〕均为牛心包瓣膜，能够减少抗凝药物的用量，减少出血、血栓等并发症。另外，该装置安装了许多感应器，可以感受心室压力的变化，以此满足患者运动或安静时相应心输出量的变化。其电源系统从皮下穿出，外接两个可充电电池，可以自由活动，目前尚处于临床试验初期。2021年更新型TAH2021年更新型TAHBiVACOR是澳大利亚生物医学工程师蒂姆斯〔Timms〕在2001年开始研发的一种新型TAH。2021年，Timms来到美国休斯敦，与得州心脏研究所的心脏外科专家合作进行器械改进和测试。BiVACOR设计独特，有一个高速旋转的磁盘驱动其两侧的碟形“桨片〞。右侧小桨片将血液从右心腔推入肺，左侧大桨片将血液从左心腔推向全身。转子靠磁场悬浮和旋转，防止了机械泵常见的磨损。还可根据患者活动需求动态调节转速产生不同的输出量。这种极简设计带来的特殊优势包括：①微型，“可放入8岁儿童胸腔〞；②只有一个运动部件，最大程度降低故障风险；③磁力学和流体力学悬浮式离心推进器，最大限度减少机械磨损，持久耐用。BiVACOR可为双心室提供支持〔BVAssist〕或完全替代心脏功能〔BVReplace〕。全人工心脏的特点永久植入并发症：感染、出血及血栓栓塞，生物相容性依然是目前植入装置包括TAH的主要问题ClevelandCliniccontinuous-flowtotalartificialheartSynCardia

TAHCarmatTAHReinheartTAHClevelandClinicCFTAHBiVACOR驱动气动电动灌注搏动搏动搏动持续血流持续血流每搏输出量最大为70ml30-65ml心输出量>9L/min2-9L/min7.3±0.7L/min临床开始应用时间2004年2013动物实验动物实验瓣膜2个/心室4个生物瓣4个机械瓣无使用范围BSA>1.7m2

应用例数>1500其他生物合成人工心脏1年生存率70.7%国家美国法国德国美国澳大利亚-美国TAH未来需求TAH搏动性流量范围压力梯度范围动脉压力平衡病人的体积TAH可靠性溶血抗凝限制TAH费用患者生存质量关键问题对于终末期心衰等待心脏移植的患者来说，由于供体缺乏以及单独使用左心辅助设备无效时，全人工心脏〔TAH〕是其唯一剩下的选择。目前TAH的选择只有SynCardiaTAH，CarmatTAH和dualCFTAH三种。在机械辅助循环装置中，虽然SynCardia声称其是最好的BTT产品，但是临床数据的缺乏使得综合评估很困难。LVADs从搏动到持续灌注对TAH领域产生了巨大的影响。目前仅有的单片持续灌注人工心脏是克利夫兰诊所的CFTAH和德克萨斯心脏研究所的BiVACOR，但仍处于临床前研究。关键问题持续灌注CF的优点是减少了泵的体积和提高耐久性。另一方面，我们必须记住使用CFVAD后所有可能出现的并发症，其中包括胃肠道出血，获得性血管性血友病综合征