第A10版:健康

7岁男孩拥有一颗45克“人工心”

全球最轻、最小,这是我国自主研发的儿童专用磁悬浮“人工心脏”

俊俊进行“人工心”植入术后,目前生命体征稳定

4月15日,华中科技大学同济医学院附属协和医院发布,该院心脏大血管外科专家团队历时3年研究,自主研发了全球体积最小、重量最轻的儿童专用磁悬浮“人工心脏”。

作为国家科技部重点研发项目牵头人,该院心脏大血管外科主任董念国教授、夏家红教授团队自主研发的这项“微型生命泵”技术,填补了全球儿童磁悬浮“人工心脏”的空白,更向世界提供了儿童终末期心脏治疗的“中国方案”。

再刷纪录

儿童版“人工心”仅重45克

儿童心力衰竭外科治疗是全球医学领域悬而未决的难题。数据显示,中国每年约4万名心衰患儿住院,约7%~10%亟需心脏移植,而全国每年儿童心脏移植手术不足百例。

无法等到合适供心的患儿,需要通过“人工心脏”暂时承担心脏泵血功能,为心肌修复或等待供心争取宝贵时间。然而,现有设备多针对成人设计,低于30斤的小患儿因体重低胸腔狭小等解剖结构限制,长期面临“无泵可用”的困境。

如何让更多心衰患儿拥有重生的希望?“儿童不是缩小版的成人,他们需要真正属于自己的‘人工心’。”董念国教授指出,研发关键在于对儿童独特解剖生理机制的深度破译。

作为国内儿童心脏移植领域的领跑者,协和医院已累计完成221例儿童心脏移植手术。2021年,协和医院心脏大血管外科团队启动全球首个针对低龄、低体重患儿的磁悬浮心室辅助装置研发项目。该项目由协和医院牵头,获国家重点研发计划专项支持,同时联动国内外19家顶尖医疗机构开展多中心临床研究。

“我们反复研讨、推敲设计细节,从泵头尺寸到导线规格逐项优化。”董念国介绍,团队为了能够研发出性能最先进的磁悬浮人工心脏,需要不断压缩装置体积重量,同时保证装置的稳定性和耐久性,这是一项前所未有的挑战。

依托此前全球最小植入式磁悬浮泵的研发经验,团队历经多轮理论推演与实验验证,迭代至第三代磁悬浮技术。基于儿童解剖特征实现微型化重构,将装置重量压缩至45克(仅为原来研发最小成人泵的1/2),泵体直径缩减至2.9厘米,成为全球首个儿童版的磁悬浮“人工心脏”。

“技术突破的背后是对生命本质的敬畏。”董念国表示,该装置能耗降低,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/分钟,可根据患儿的实时循环支持需求调节,避免过度泵血导致的功能损伤。

从概念设计到体外模拟实验,从动物实验验证到临床应用,历时三年,最终实现了微型化磁悬浮技术的再突破,首次为全球心衰儿童的治疗提供了中国“心辅助”方案。

自主研发

全球首个最小、最轻“人工心”

2025年3月30日,7岁终末期心脏病患儿俊俊在协和医院心脏大血管外科董念国、夏家红教授团队的全力救治下,成功植入这款儿童专属的磁悬浮“人工心”。

据俊俊母亲介绍,孩子于2024年5月中旬检查出扩张型心肌病。经过严格的内科治疗,效果并不理想。当地医院判断,孩子为终末期心脏衰竭,建议进行心脏移植。

2025年3月,俊俊一家从山东聊城前往湖北武汉,求助董念国教授。经详细检查,俊俊为O型血阳性,供心匹配困难,且孩子已出现呼吸困难,需要ECMO辅助。3月19日,俊俊发生严重的心源性休克,团队为他紧急实施ECMO辅助,但长时间辅助会增加感染等其他并发症风险。

严重心衰的俊俊根本经不起长期等待。董念国立即组织科室讨论会诊,在与家属充分沟通并获得同意后,决定为他实施儿童专用的磁悬浮“人工心”植入术。

“这个‘微型泵’给了孩子恢复心肌功能,等待供心的窗口期。”董念国介绍,手术耗时5小时,患儿术后心肺功能、肝功能均恢复良好。术后第2天,俊俊恢复自主呼吸,术后5天转入隔离康复病房。目前,患儿的生命体征稳定,有希望进行进一步治疗。

协和医院院长夏家红教授表示,从90克“人工心”的研发到80克“人工心”的升级,再到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到并跑,再到领跑的跨越式前进。

图文来源:极目新闻