仅45克！全球最轻、最小的儿童版“人工心”在武汉植入

2025-04-20 09:34世界最小

极目新闻记者刘迅

摄影记者刘中灿

通讯员彭锦弦聂文闻王继亮赵炯刘坤维

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，赢取生命转机。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？董念国教授下决心，要为他们研发出专属的“人工心”。

“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，积累了全球领先的临床经验。2021年，协和医院心脏大血管外科团队启动了全球首个针对低龄、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，团队为了能够最终研发出性能最先进的磁悬浮人工心脏，团队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，成功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：全球首个体积最小、重量最轻人工心

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，成功植入了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，但效果并不理想。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。经详细检查后发现，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。

“长期使用ECMO辅助，并不是长久之计。”董念国教授介绍，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。

此时，严重心衰的俊俊经不起长期等待。董念国教授立即组织科室讨论会诊，在经过与家属充分沟通并获得同意之后，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。”董念国教授介绍，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，俊俊便恢复自主呼吸，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，每一颗跳动的心，都是生命的奇迹。从90克人工心的研发到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。作为国家医疗队，协和医院始终坚持面向人民生命健康，不断刷新最轻、最小、最先等多项世界纪录，构建了全周期全流程的“中国心”方案。未来，医院将继续深化医工融合，推动更多具有自主知识产权的创新成果研发转化。