□特约记者 聂文闻
通讯员 彭锦弦
术中使用的单一控制系统双心室辅助装置（DuoCor） 刘坤维 摄
为心衰患者的心脏装上两个强劲马达，通过一个外置“大脑”控制做功，从而有效代替两个衰败的心室来工作……近日，华中科技大学同济医学院附属协和医院（以下简称“武汉协和医院”）心脏大血管外科主任董念国教授和夏家红教授带领团队，运用医工融合，让全球首例集成化双心室辅助装置在该院成功应用。
“该人工心为单一控制系统双心室辅助装置（DuoCor），打破了‘两泵两控制器’的常规，仅用一个集成动力辅助装置连接两个泵头，即可同时为左右心室‘供能’，为双心室衰竭患者迎来‘心’希望。”董念国表示，该辅助装置的临床应用是全球首例，标志着我国在人工心脏辅助技术上的重大突破，是临床医学转化的生动实践。
创“心”
敢于化繁为简
心脏是人体的“总发动机”，通过持续泵血来输送能量和氧气，维持身体各个器官正常运转。而当泵血功能失常，心脏不能满足全身的基础代谢需要时，就是发生了心脏衰竭。
在心力衰竭患者中，约30%的终末期心力衰竭患者会出现双心室衰竭，即左、右心室射血能力均不足，需要全心支持。对他们而言，最佳的解决办法是心脏移植或置换全人工心脏，但由于供心紧缺、匹配困难，且全人工心脏技术不成熟，部分患者只能选用双心室人工心脏辅助装置，以提供全面的血流动力学支持。
目前，全球的双心室人工心脏辅助装置研究尚处于起步阶段。国外虽有已投入使用的辅助装置，但却是左、右心室各自独立的两套人工心装备与系统，术后左、右心循环辅助难以调节。同时，装置的两条线路分别从腹腔的左右两侧延伸至体外连接控制器，这不仅增加了患者的携带压力，还增加了感染风险。
“简化，集成！”2022年4月，心脏大血管外科董念国主任从临床实践角度，提出“化繁为简”的理念，联合深圳核心医疗，开始研发单一控制系统双心室辅助装置。
专“心”
突破技术难关
这套系统究竟该如何做？研发团队一直在反复思考和实践。
泵的选择是先要解决的问题。泵的体积要适合植入左、右心，同时也要兼具低功耗、高操控性的特点。在对比多种辅助泵之后，团队最终决定使用全磁悬浮人工心脏泵，并独创全磁悬浮模块化双心设计。这一突破是整个研发团队迈出的关键一步。
泵的植入方法也颇有讲究，尤其是泵的固定方式是影响手术成败的关键。如果固定不当，泵可能在植入后发生偏移，影响功能发挥。此外，右心房的组织较软，容易形成吸壁现象，导致泵的流量降低，甚至可能引发血栓问题。不仅如此，右心房肌肉薄，缝合时也需要特别注意，以免发生出血和漏血。经过反复动物实验，董念国主任团队逐步完善了植入的体位选择、泵固定方式，以及缝合方式等，确保泵体能够精准植入。
解决体内动能问题后，该如何集成控制并调节动能呢？从辅助效果上来看，血流传感器要能实时调节泵的转速和输出功率。基于安全性考虑，连接泵与调节装置的线缆应是生物相容的，从而减少感染和血栓形成。不仅如此，传感器还要质轻、便携，以保证患者的生活质量。最终，团队研发的外部设备质量仅0.8千克，线缆直径不超过5毫米。全球首创单套控制系统就此诞生。团队于2024年5月31日成功申请了国家发明专利。
用“心”
投入临床应用
7月4日，来自河南信阳的57岁患者马女士，在武汉协和医院成功接受单一控制系统双心室辅助装置植入术。
早在2018年8月，马女士突发胸闷、喘憋、乏力，同时伴有夜间咳嗽，无法平卧。心脏超声提示左心扩大，左室壁节段性运动异常，心功能不全。随后，马女士开始长期规律内科治疗。据患者回忆，心衰症状经常出现，复查超声显示心功能逐渐下降。
今年1月开始，马女士的呼吸困难日益加剧，还伴有频繁的咳嗽及显著的食欲减退。面对病情的恶化，她与家人决定到武汉协和医院寻求帮助。一系列检查显示，马女士的心脏呈现出全面扩张的迹象，左、右心室的室壁运动普遍减弱，心脏收缩功能的关键指标亦呈下降趋势。这说明，马女士患有严重的扩张型心肌病，且已进展至双心衰竭。
心脏移植是有效的治疗方法，然而马女士的PRA（群体反应性抗体）检测显示强阳性反应，这意味着寻找与之匹配的心脏供体异常艰难。同时，她的双侧心功能均岌岌可危，单心室辅助难以帮她渡过难关。
董念国主任团队经过反复模拟讨论，在征得患者及家属同意后，最终决定为患者植入单一控制系统双心室辅助装置，全方位支持心脏功能，为她铺设“心”的希望之路。
7月4日，董念国主任、夏家红教授带领团队，为马女士进行单一控制系统双心室辅助装置植入术。手术仅耗时4小时。术后1天，患者拔除气管插管，恢复自主呼吸，术后4天转入普通病房。目前患者已经康复出院。心脏彩超显示，患者的心脏和心室辅助装置都在平稳工作。
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“要不来、买不来、讨不来”那就“自己做出来”
“始终以临床需求为导向，不断深化研究与应用。”董念国表示，团队将继续坚持“思患者所需”，积极做“心”研究，开展“心”创新，努力用科研与转化给患者带来“心”未来。
武汉协和医院副院长、心脏大血管外科夏家红教授强调，医院一直以科技创新为抓手，瞄准新质生产力，着力解决医疗领域的“卡脖子”难题，攻关众多“要不来、买不来、讨不来”的核心技术，并取得多项突破性进展。未来，医院也将继续坚持自主创新、交叉融合、科研转化。
据悉，协和医院心脏大血管外科团队研发出多项具有独立自主知识产权的发明成果，并用于临床，为众多患者提供了最佳“心”方案。例如，国内首款D－Shant心房分流器、终身耐用且不需要服用抗凝药的新型组织瓣膜、全球首款经外周血管植入体外心室辅助装置、经导管窄腰肺动脉瓣Zenith PT－Valve等。