左心室辅助装置LVAD最初作为心脏移植的过渡治疗手段，如今已成为晚期心衰患者的重要替代方案。技术进步使新型LVAD显著提升了患者生存期和生活质量。
北京安贞医院的刘彤教授
分三期探讨“
左心室辅助是否能替代心脏移植？
”这一主题，内容包括LVAD的发展史、新型泵的临床成果、LVAD对免疫和感染的影响，以及其在心脏移植和心肌恢复中的作用，同时讨论新的心脏移植政策对实践的影响。
当前LVAD治疗的挑战与未来
工程学
从工程学的角度看，LVAD的创新着眼在重新设计了器械中，与既往机械辅助患者临床不良事件相关的特性。这些改进包括将血流路径从经心尖（Transapical）转变为经主动脉（Transaortic），以及通过算法优化连续流（CF）循环，以实现更生理的血液循环。在近来的改进中，器械的血液相容性至关重要，毕竟这曾是早期器械不良事件的主要原因。新一代泵需要更小的外形设计、更低或更精细的功耗，同时电池寿命更长，无需依赖外接驱动线，从而提升患者的自主性，减轻护理人员的负担，为患者提供更加优质且无外部装置束缚的生活体验。
图1 （a）John Heysham Gibbon博士（1903-1973）的体外循环CPB回路；（b）Domingo Liotta博士（1924-2022）的植入式管型LVAD；（c）Liotta-DeBakey的首例植入人体的球形LVAD
图2 LVAD的不同代际间，关键工程学的挑战和临床的结果
生物工程LVAD的未来发展方向
无法支持的右心室
LVAD循环中的一个关键概念，是未受支持的右心室（RV）与左心室（LV）之间的动态关系变化。当前，可用于预测LVAD植入后右心衰竭RHF风险的模型效果较为有限，且RHF仍是导致LVAD患者高死亡率的主要原因之一。这种现象可能涉及到多个复杂因素，单纯依赖血流动力学参数无法准确预测RHF的发生风险。脉动负荷或许能够更好地解释LVAD植入后的RV适应情况，而肺动脉顺应性可能是评估脉动负荷的重要指标。在LVAD植入过程中，室间隔功能的破坏以及由此引发的机械不同步会导致左心室获得支持后右心室功能的分离。在LVAD的长期支持期间，制定更加有效的右心室保护策略显得尤为重要。
图3 LVAD长期支持期间所面临的主要挑战
双心室支持
对需要双心室支持的患者，由于既往器械存在显著不良影响，以及部件耐久性方面的局限性，其使用率正在逐渐下降。目前，诸如BiVACOR和CARMAT泵等新型器械仍处于研究阶段，未来有望能为这些患者提供更优效的解决方案。
图4 BiVACOR全人工心脏示意图。红色为含氧血流，蓝色为脱氧血流；（B）BIVACOR内部部件的分解示意图
图5 CARMAT全人工心脏示意图。（b）两个心室部分的CAD模型；（c）血壁；（d）左心室的膜（红色）和油壁
另一种针对双心室衰竭的创新解决方案是异种移植（Xenotransplantation）。根据近期的报道，首例猪心移植到人体的异种移植手术已成功完成；然而，科学、伦理、法规方面的许多问题仍有待解决。异种移植可能能够作为一种替代DT策略的选择，适用于那些持续性右心衰或双心室衰竭但不符合人类心脏异体移植（Allotransplant）标准的患者。另，还有利用3D打印技术制造器官、及通过细胞疗法在动物心脏支架上组织再生开发耐久性移植器官的机会；但这些技术的具体发展方向目前尚未完全明确。
完
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引用文献：
1.
Daniel Goodman, John Stulak, Andrew N. Rosenbaum. Left ventricular assist devices: a historical perspective at the intersection of medicine and engineering. Artificial Organs. 2022;46:2343-2360.
2.
