【人工心脏瓣膜专家】长海心外科70年人工心脏瓣膜研发史

左图:1965年中国人民解放军总后勤部为庆祝我国第一例人造心脏瓣膜置换术成功,举行授奖大会;右图:2018年团队凭借“心脏瓣膜外科创新技术及产品的建立和应用”荣获年度国家科学技术进步奖二等奖

国庆虽然过去了,然而正在展出的“伟大历程 辉煌成就——庆祝中华人民共和国成立70周年大型成就展”依旧人流涌动,从1949年到2019年,展馆带领观众沿着时光隧道,跟随历史年轮,全方位回顾和感知共和国走过的光辉历程。细心的参展友会发现里面有这样一幅展图:

长海医院首例自制人工心脏瓣膜置换术入选成就展

展图的故事还得从1963说起。

那个时候,第二军医大学长海医院胸心外科著名专家蔡用之教授带领全科主要专业人员,瞄准国际前沿,以大无畏的创新精神,大胆地提出了研究国产人造心脏瓣膜这个课题。在当时国际条件对我国处于封锁状态,国内医疗工业非常薄弱的情况下,蔡用之教授克服重重困难,不断试探摸索,开始了研制国产人造心脏瓣膜。

“先试用牙托塑料做成球型阀体,自行焊接成笼形支架,制成雏形的笼球型瓣膜,经过动物实验反复失败,以后又奔波于全国各地,寻找医用材料。在炎热的夏天,我们顶着烈日酷暑;严寒的冬季,我们顶着逆风,奔走求援,寻找制作材料与单位。

实在饥饿了,就在当时荒芜的五角场仅有的牛肉面馆吃碗面条已经满足了”,蔡用之教授在当时的采访中回忆道。于1964年初,蔡教授终于联系到上海医疗器械研究所与上海硅橡胶研究所,按中国人的体格设计出人造球型心脏瓣膜,经过一年多的动物实验,在条件简陋的情况下,克服了各种困难,做了将近200多条犬的大型动物实验。

在实验过程中,为了严密观察各项指标,实验人员住在实验室,整夜不能睡觉,守护与看管实验犬的变化。为了为动物留小便,当时不会插导尿管,就在狗笼下面放一个塑料布,收集小便;为了给狗吃抗凝药,用竹筒插入狗嘴里,用水灌进去。实验人员经过反复的观察与总结,探索出手术的规律,动物的成活率达70%。

我国第一只国产球瓣研制成功(1965年应用于临床)

功夫不负有心人,成活的犬在运动场上疾驰1000多米,最长成活高达2年多时间,表示人造瓣膜功能良好。经过解剖观察,国产人造球型瓣膜结构正常,根据当时的标准,可以向临床过渡,胜利的曙光已经出现在地平线上。

1965年6月12日是个难忘的日子,也是值得庆贺的时间。因为施行我国第一例二尖瓣置换的手术开始了。

当时,应用的是早期的转碟式氧合器,采用深低温体外循环,股动、静脉插管,采用左胸后外侧切口,经左心耳切口显露二尖瓣,经过长达4小时40分钟艰难地完成了置换手术。术后4个小时病人清醒,8个小时拔除气管插管。

当时用的心肌药物仅有肾上腺素与西地兰,抗凝药物是持续静滴肝素。监护病房的设备非常简陋,是陈旧的地板结构,行走都引起振动,为了良好的护理和合理准确的静脉滴注药物,特护人员走路都要轻手轻脚,生怕影响治疗效果。

蔡用之教授、尉挺教授与耿振江教授在病房住了一个多月,张宝仁教授与龙国粹教授轮流在病房监护了6个月,而且每天都要抽自己的血液作凝血酶原作对照。蔡用之教授感慨的对上级领导说:“我们的班子是个很团结能战斗的班子,是个吃大苦耐大劳的班子”。当时的赵安泰政委很有感慨的说:“古人说一字值千金,蔡教授你为写出国产人造瓣膜这几个金光大字,不知道花了多少钱和心血啊。”

光明日报1965年报道

人民日报1965年报道

晃眼间,56年过去了。医者仁心,让无数危重心脏瓣膜患者的希望之门重新开启;医术医德,代代相传,使胸心外科传承创新薪火生生不息。

作为我国国家重点学科、人造心脏瓣膜的研发基地和心脏瓣膜病外科治疗的引领者,在蔡用之教授老一辈心外科专家精神感召下,在学科带头人人文精神的影响下,这些年来,长海胸心外科团队从未停下创新的步伐,在心脏瓣膜外科技术领域不断进取,勇于创新。

2015年,胸心外科的学科带头人徐志云及其团队研制的我国拥有自主知识产权第四代人造机械瓣应用于临床。由此,中国成为全球第三个生产双叶机械瓣的国家。

2018年,凭借“心脏瓣膜外科创新技术及产品的建立和应用”,成功研发出我国自主知识产权的C-L短柱瓣和C-L双叶瓣及一系列创新技术的应用,胸心外科的学科带头人徐志云及其团队斩获了2018年度国家科学技术进步奖二等奖。这项技术的成功应用标志着中国成为世界上继美国、意大利之外第三个能独立自主研发、生产人造心脏瓣膜,并掌握比较先进的心脏瓣膜病外科治疗技术的国家。

在每年主刀的500例心脏及大血管手术中,徐主任发现,需要换瓣的人数在逐年增多,由于人工心脏瓣膜大多从国外引进,费用高昂,很多患者无力负担,于是我们团队就萌发了自主研发人造心脏瓣膜技术的想法。从萌生想法到国际首创的C-L短柱瓣,在老主任张宝仁和现任主任徐志云的带领下,团队攻坚克难了22年。

王军教授(左一)、陆方林教授(左二)、徐志云教授(中)、韩林教授(右二)、刘晓红教授(右一)

2018年,由胸心外科徐志云团队和宁波健世生物科技有限公司共同研发的中国首款具备完全自主知识产权的三尖瓣介入治疗装置新型LuX-Valve®经导管人工三尖瓣膜置换系统问世,完美解决了经导管三尖瓣置换的一系列技术难题,成功应用于临床,救治了3例严重三尖瓣关闭不全合并右心衰竭的患者。

LuX-Valve®经导管人工三尖瓣膜置换结构图

这是国内第一款用于治疗三尖瓣返流(Tricuspid regurgitation,TR)的介入人工瓣膜。在此之前,病人如果出现了三尖瓣关闭不全,医生往往只能通过外科手术打开胸骨,建立体外循环并让心脏停跳之后,打开心脏,将瓣膜置换成外科心脏瓣膜。

但经导管人工三尖瓣膜置换系统的启用,只需在患者的右胸开一个小孔,在心脏不停跳的情况下,通过心脏穿刺,用导管进入心脏内部进行瓣膜置换,全过程只需要5到10分钟。

结语:

回望新中国走过的70年历程,中国心脏瓣膜事业从无到有,再从有到优,取得了举世瞩目的成就,“看似寻常最奇崛,成如容易却艰辛”。所幸“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越”,在奋进新时代的道路上,我们每一位长海胸心人都将不忘初心,砥砺奋进,为国家医学发展,为民众心脏健康,持续贡献力量,争取再创辉煌。