微型可置入式左心室辅助装置动物模型(新)
心室辅助装置及其临床应用

心室辅助装置及其临床应用匡小虎;张抒扬【摘要】随着人们平均寿命的延长,心力衰竭(heart failure,HF)的患病率日渐增长,其中约5%的患者处于终末期,预后很差.虽然心脏移植仍作为终末期心衰患者的最佳选择,但供体短缺大大限制了其应用.另外,心源性休克(cardiacstroke,CS)的死亡率依然居高不下,泵衰竭仍然是死亡的主要原因.故心脏辅助治疗越来越多的引起关注.以心室辅助装置(ventricular assist devices,VAD)为形式的心脏机械支持诞生于上世纪60年代,随着技术的发展,VAD变得更小、更安全且更持久,新型的经皮心室辅助装置(percutaneous ventricular assist devices,pVAD)的应用也越来越普遍.【期刊名称】《中国介入心脏病学杂志》【年(卷),期】2011(019)005【总页数】4页(P282-285)【作者】匡小虎;张抒扬【作者单位】100730中国医学科学院,北京协和医学院,北京协和医院心内科;100730中国医学科学院,北京协和医学院,北京协和医院心内科【正文语种】中文随着人们平均寿命的延长,心力衰竭(heart failure,HF)的患病率日渐增长,其中约5%的患者处于终末期,预后很差。
虽然心脏移植仍作为终末期心衰患者的最佳选择,但供体短缺大大限制了其应用。
另外,心源性休克(cardiac stroke,CS)的死亡率依然居高不下,泵衰竭仍然是死亡的主要原因。
故心脏辅助治疗越来越多的引起关注。
以心室辅助装置(ventricular assist devices,VAD)为形式的心脏机械支持诞生于上世纪60年代,随着技术的发展,VAD变得更小、更安全且更持久,新型的经皮心室辅助装置(percutaneous ventricular assist devices,pVAD)的应用也越来越普遍。
一、分类1.左室辅助装置、右室辅助装置和双室辅助装置:VAD最重要的结构是泵装置,泵通过流入管与左心室或右心室相连;通过流出管与主动脉或肺动脉相连。
《中国左心室辅助装置候选者术前评估与管理专家共识(2023年)》要点

《中国左心室辅助装置候选者术前评估与管理专家共识(2023年)》要点摘要左心室辅助装置(1VAD)是治疗终末期心力衰竭的有效治疗措施,已在我国逐步推广。
本专家共识总结了1VAD的适应证与禁忌证、手术时机的选择、术前评估、术前状态优化等最新认识及规范,以期指导临床对此新疗法的规范化应用。
近年来随着心力衰竭领域许多新认知、新药物和新技术的不断涌现,心力衰竭的治疗取得巨大进步,患者的存活率及再住院率得到明显改善;但每年仍有5%〜10%的心力衰竭患者进展为终末期心力衰竭,而此阶段患者年死亡率高达50%o除心脏移植外,左心室辅助装置(1VAD)亦可延长终末期心力衰竭患者的生存时间并改善其生活质量。
近十年,1VAD设计工艺不断改进,特别是全磁悬浮持续流1VAD出现后,患者2年生存率高达84.5%,可与心脏移植术相媲美;但目前仍不可避免术后早期及远期的并发症出现。
11VAD植入术的适应证与禁忌证及各种应用场景表1 1VAD植入术的适应证与禁忌证适应证(1)~(3)条均需满足(1)因症状性低血压或重要脏器低灌注等原因,不能耐受神经内分泌拮抗剂(如:RASi/ARNI、醛固酮受体拮抗剂)类药物治疗,或虽已经过充分优化的药物或器械治疗,仍表现为严重的心力衰竭(NYHA心功能分级b~级)。
(2)1VEF≤30%o(3)至少符合以下一项标准:12个月内出现≥2次因心力衰竭非预期住院:依赖静脉正性肌力药物;或依赖短期机械辅助支持;心原性因素导致运动能力明显减低,表现为不能运动,或心肺运动试验量PeakVO2<14m1∕(kg∙min)或小于预测值的50%,或6MWT<300m;低心输出量而引起的终末脏器进行性恶化。
绝对禁忌证(1)不能耐受长期口服抗凝药物(香豆素类维生素K拮抗剂)治疗。
(2)败血症或全身活动性感染。
(3)孤立性右心室功能不全。
(4)某些结构性心脏病不能或不愿接受手术治疗加以纠正:重度主动脉瓣关闭不全;或主动脉瓣机械瓣置入术后,不能或不愿意接受手术更换生物瓣膜;或重度二尖瓣狭窄。
ECMO学习最详细课件

2. NIH研究中部分中心没有ECMO经验,例数少,影响了结果;
3. NIH研究中57%病人为病毒性或细菌性肺炎,7%的病人患肺栓塞而
不是弥散性肺疾病,8%的病人由于充血性心力衰竭容量负荷过大,
不可恢复的心衰决定了这些病人的结果;
4. Gattinoni的目的是让肺得到充分休息,而NIH研究中在ECMO同时仍
+ 潮气量为10ml/kg时肺顺应性 < 30
ml/cm.H2O
34
准入标准
2. ARDS呼吸衰竭严重性指征
CESAR的进入和排除标准
进入标准
排除标准
成人病人(年龄18-65岁)
严重、但潜在可恢复的呼吸衰竭
Murray评分≥3.0
失代偿高碳酸血症,pH<7.2
高压(平台压>30)高氧(FiO2
influenza A(H1N1) acute respiratory distress syndrome. JAMA
31
2009; 302(17): 1888–95.
成人呼吸疾患病例
32
适应征
• 急性、潜在可复性、威胁生命的、对传统
治疗无效的呼吸衰竭是ECMO的指征
33
准入标准
2. ARDS呼吸衰竭严重性指征
• 1994年 Morris等进行有关成人严重ARDS ECMO
支持的第二项多中心随机对照研究:生存率32% vs
42%,比之前提高20%
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 2000-2006年 Peek 等进行有关成人严重ARDS
ECMO支持的第三项多中心随机对照研究
(CESAR):生存率63% vs 47%
植入式左心室辅助系统的动物实验研究

附录1植入式左心室辅助系统的动物实验研究1.研究目的1.1概述该部分内容中植入式左心室辅助系统动物实验的目的是通过活体动物实验获得产品安全性和性能数据,对设计定型的产品进行临床前确认。
1.2安全性安全性能应通过合适的动物模型来评价,研究指标包括但不限于:出血、血栓形成、溶血、栓塞、神经系统事件、钙化、血管翳形成、末端器官功能障碍、梗死、感染、装置有无功能失效、装置腐蚀、密封完整性、磨损、局部组织反应、临床病理学、血流动力学稳定性等。
这些研究指标来自动物实验过程中的临床观察和解剖发现。
产品植入部分经过的体表及体内路径、预期植入体内位置周围的组织和器官也要进行安全性评价。
1.3性能评价性能是指植入式左心室辅助系统是否可在规定的时间内提供可接受的血液循环系统支持的能力。
2.实验产品动物实验产品应为设计定型的产品。
如果动物实验所用产品非设计定型产品,需要分析两者之间的差异,并给出合理的理由说明这些差异不会影响动物实验研究结果,且不会对临床使用引入新的风险。
3.动物选择及实验过程3.1动物选择需记录动物种类(如牛、羊)、数量、品系、性别、重量、动物供应者名称和地址。
动物标识、个体耳标、笼贴或对应物均应记录,以保证每个个体动物的历史记录是精确的。
动物模型的选择应考虑以下情况并给出合理解释:①植入式左心室辅助系统不适合选用非哺乳类动物进行动物实验研究;②所选动物的心脏大小、主要血管尺寸应与人类相似;③应评价所选动物模型的凝血反应的合理性,排除有出血倾向和凝血机制过度活跃的动物;④应对比所选动物与预期患者人群的红细胞机械应力的敏感度,以评估实验装置的溶血性能。
3.2实验基本条件具备外科无菌手术室基本条件,配备麻醉机、呼吸机、心脏超声等基本手术设备。
3.3样本量及植入周期应当根据产品预期用途采用合适的样本量及植入周期,以确认装置在动物体内的安全性和性能,并为临床适应症的确定提供依据。
3.4对照组植入式左心室辅助系统的动物实验可不设定对照组,但实验动物术后的生命体征和血液化验结果需与术前基准值进行对比,用于评价动物生理状况的改变。
右心衰竭的小型啮齿类动物模型

右心衰竭的小型啮齿类动物模型秦晓涵 郭潇潇△ 方 全(中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院心内科,北京100730)摘要 右心衰竭(rightheartfailure,RHF)是一种复杂的临床综合征,发病机制多样,致残、病死率高。
目前对右心衰竭的研究远落后于左心衰竭,右心衰竭的有效治疗方法匮乏,建立可靠稳定的右心衰竭动物模型是深入研究其病理生理机制、寻找诊断和治疗新靶点的基础。
本文将从压力负荷过重、容量负荷过重、基因编辑等方面对目前右心衰竭的小型啮齿类动物模型做一总结,为今后右心衰竭动物模型的选择和建立提供参考。
关键词 右心衰竭;小型啮齿类;动物模型;压力负荷;容量负荷中图分类号 R541;R332 右心衰竭(rightheartfailure,RHF)是由心血管系统结构或功能异常导致右心室充盈或射血功能受损引起的一种复杂临床综合征,常继发于各种原因引起的肺高血压(pulmonaryhypertension,PH)、先天性心脏病、冠心病、瓣膜病和心律失常等。
RHF的发病机制复杂多样,但归纳起来可以分为三种类型:压力负荷过重、容量负荷过重和心肌病变[1]。
由于对其认识不足,临床上RHF的治疗手段和治疗效果远不如左心衰竭,致残率和病死率高,建立可靠稳定的RHF动物模型,是研究RHF的发病机制、病理生理过程和疾病治疗的关键环节。
本文将对目前RHF小型啮齿类动物模型的构建和科研应用做一综述,为今后RHF研究的模型选择提供参考。
一、实验动物的选择小型啮齿类动物,如大鼠、小鼠是心血管研究领域广泛应用的疾病模型动物载体。
目前常选用的种系包括Sprague Dawley(S D)大鼠、Wistar大鼠和C57BL/6小鼠等。
大鼠约5~8周龄,体重范围为80克~100克至310克~360克,小鼠6~12周龄,体重约20克~25克。
由于雌激素在肺动脉高压(pulmonaryarterialhypertension,PAH)进展中的保护作用等因素,雄性动物更易发展为PAH[2],所以目前研究多选用雄性鼠。
植入式医疗装置

Thank you!
自动心脏起搏器 。具 有后会自动启动
心脏起搏器
心脏起搏器的关键技术:
材料问题 电池寿命问题 采用大规模集成电路以缩小体积 控制技术。
起搏器的未来方向:
更新的科技能使电池寿命更长 使随访更为容易,更为快速 新的特性使得起搏器能够监测心脏活动,并
自动改变治疗方法,以减少拜访医生的次数
简介
植入式医疗装置功能主要有: ❖可用来代替功能业已缺损的器官,比 如人工心脏、晶体眼人工晶体等。 ❖可以实现在生命体无拘束自然状态下 体内直接测量和控制功能,如 心脏起搏 器,电子耳蜗等。
植入式装置
植入式医疗装置
植入式医疗装置通常有两大部分组成, 即体内植入部分和体外测控部分。其基 本结构如图示:
❖ 1969年,德国休士顿心脏研究所的Denton A. Cooley首次将人工心脏植入人体(64h)
❖ 1981年,第二例人工心脏植入(55h) ❖ 1982年,Jarvik-7人工心脏第一次植入
(112天) ❖ 2001年,制成并成功植入人工心脏
AbioCor
人工心脏
JARVIK-7
AbioCor
手指甲盖大小 内有电池组外包钛层 可植入人体皮下 内部有数百个“存储器”,每个都可用来填
充一种或几种药物。 专门的软件来控制何时释放药物,如何释放
药物
研究课题
植入式医疗装置由于其突出的优点在生命科 学研究以及临床诊疗等方面具有广阔的应用 前景。因此有很多的研究人员正在进行研究, 其研究的主要课题有:多功能、高可靠性的 微系统;植入装置的仿生;多类别的供电装 置;体内外信息的交换。
脑起搏器
与目前的常规疗法的比较:
常规疗法:也称之为毁损疗法即射频热凝损 毁,用一根直径2 mm的射频电极插入手术 靶点,其尖端产生65 ℃~80 ℃的高温,持 续时间60秒左右,使靶点附近的脑组织热凝 固坏死,产生一个直径大约为6 mm左右的 损毁 灶。 靶点神经核团,其功能永久性丧 失。
人工心脏 (1)

Company Logo
历史
1998年,首个轻便式的心脏“辅助器”投放英美市场。2000年, 给病人植入首个Jarvik-2000型人工心脏,重约90克,附在心脏的 左心室上。 2001年7月2日,世界上第一例全植入式人工心脏植入手术在美国 获得成功。名为AbioCor。 重约两磅,呈柚子状,材料是塑料和钛。151天身亡。 完全代替心室功能并能完整植入体内的人工心脏,不依赖体外的 机器工作,能给病人更多活动能力。 由4部分构成:金属钛的心脏本体、一微型锂电池、一计算机控制 系统以及外接电池组。人造心脏本体取代患者心脏的左右心室, 微型锂电池和控制系统将植入患者的腹腔,外接电池组不植入人 体,而是通过安装在腹部表皮下的插座向植入的微型锂电池充电。 有两个替代左右心室的腔室,4个接口,分别连接左右心房、主动 脉、肺动脉。两个腔室中间是电动机和泵,在心脏与血管的接口 部分装有活塞,以代替心脏瓣膜的功能。 锂电池能量耗尽的时候由外挂电池组充电。
人工心脏
LOGO 指导教师:顾忠泽 学生:谢丽 学号:103404
Contents
1 2 3 4
简介
心室辅助装置
全人工心脏 总结
Company Logo
简介
人工心脏是利用机械的方 法把血液输送到全身各器 官以代替心脏的功能的装 置
制成像自然心脏那样精确 的组织结构、完全模拟其 功能的人工正脏是极不容 易的,需要医学、生物物 理学、工程学、电子学等 多学科的综合应用及相当 长时期的研究
Company Logo
微型可置入式左心室辅助装置动物模型解析

Dem01V,均为无轴承磁悬浮离心血泵,体外动力学 输出性能理想,体外溶血性能良好"。8]。同心IVAD
Demo
I和Demo IV分别在3 100转/min和3
400
转/min时可实现5 L/min和100 mmHg(1
0.133
mmHg=
kPa)的额定工作条件。
图1
同心心室辅助装置I)emo I(左)和DemoI、,’({
100029,China(Li HY,Wu
CY,Liu脚,Wang
J,Lin
CY,Heu XT);Chinaheart
Biomedical
Incorporation,Jiangsu
215125,China(Chen C,№ng P,Qu WB) Corresponding
author:Wu
Gnanghui
I和DemoIV分别
在2 950转/min和3 400转/min左右),形成左心室 _IVAD_主动脉的循环通路。检查无出血,放置胸 腔引流,关胸。 IVAD在体辅助期间,定期测定ACT值,使之维 持在250 s左右。血气监测确保整个手术期间充分 氧合。IVAD置人后,应用血管活性药物多巴胺、硝 酸甘油及苯肾上腺素等调整实验动物平均动脉压。 术后监护:实验羊术后呼吸机维持呼吸,渐渐苏
descending aorta.Results
succeeded in total,16
cases
survived
over
15 days
and 12
survived more than 30 days.Conclusion
Sheep models suitable for impmved. Animal experiments
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Email:assosiate@sina.corn
our
【Abstract]Objective
thesia management for
To establish animal models for implantable ventricular assist device in
countiy,explore
device,IVAD)的代表
实验动物:健康绵羊若干只,体质量(54±7) kg,由北京平谷模拟医院提供,动物批号:SYXK (京)2010—0019。实验羊提前3天运送至试验室。 术前身体状况良好,无发热、咳嗽等症状。结合反刍 动物特征,术前禁食24 h,禁水12 h。考虑到手术意
11(ThoratecInc,USA)和HVAD(HeartWa-
were
VADs were implanted into the chest of from left ventricular apex
to
animal models without stopping the beating hearts.Bypass of blood flow
23
cases
built up
【关键词】心脏辅助装置
1005—02)
模型,动物
基金项目:国家高技术研究发展863计划(2012AA041605),首都卫生科研发展专项基金(201 1—
Establishment of animal model for
a
miniature
implantable left ventricular assist device Li Haiyang,Wu Gnanghui,Xu
Demo
Dem01V,均为无轴承磁悬浮离心血泵,体外动力学 输出性能理想,体外溶血性能良好"。8]。同心IVAD
Demo
I和Demo IV分别在3 100转/min和3
400
转/min时可实现5 L/min和100 mmHg(1
0.133
mmHg=
kPa)的额定工作条件。
图1
同心心室辅助装置I)emo I(左)和DemoI、,’({
Wenbo
Chnangye,Liu Xiujian,Wang Jing,Lin Changyan,Heu Xiaotong,Chen Chen,Yang Peng,Qu Beijing
Heart
Lung&Blood
Vessel GH,Xu
Due∞e Reseawh Insthute,Capital Medical University,Beijing Anzhen Hospital,Beifing
I和DemoIV分别
在2 950转/min和3 400转/min左右),形成左心室 _IVAD_主动脉的循环通路。检查无出血,放置胸 腔引流,关胸。 IVAD在体辅助期间,定期测定ACT值,使之维 持在250 s左右。血气监测确保整个手术期间充分 氧合。IVAD置人后,应用血管活性药物多巴胺、硝 酸甘油及苯肾上腺素等调整实验动物平均动脉压。 术后监护:实验羊术后呼吸机维持呼吸,渐渐苏
implantation
of domestic IVAD
were
successfully estab—
lished,and
the survival rote
and time
were
【Key words】Heart-assist
Fund
devices
Models,animal
program:National High Technology Research and Development Program of China(2012AA041605),the Capital
100029,China(Li HY,Wu
CY,Liu脚,Wang
J,Lin
CY,Heu XT);Chinaheart
Biomedical
Incorporation,Jiangsu
215125,China(Chen C,№ng P,Qu WB) Corresponding
author:Wu
Gnanghui
朋、渠文波)
通信作者:吴广辉Email:assosiate@sina.coin
DOI:10.3760/cma.i.issn.1001-4497.2016.09.008
【摘要】
目的尝试建立适合国产置入式心室辅助装置的动物模型,探讨适合所选实验动物的麻
醉管理,规范可置入式左心室辅助装置(IVAD)置入手术流程和术后护理、尸解流程。方法实验动物 选用绵羊,进行国产“同心IVAD”的在体存活实验。将心室辅助装置在实验羊心脏不停跳情况下置入 实验动物胸腔,采用左心尖到降主动脉方式辅助。结果共完成23例动物在体实验,16例存活超过15 天,12例超过30天。结论成功建立适合国产IVAD置人的羊动物模型,提高了置入实验存活率,延长 了存活时间。 动物实验
Health Development Research
Fund(2011.1005-02)
近年来,左心室辅助装置(1eft
ventricular assist
本研究参考美国IACUC
protocol 05—0600
1标准和
device,LVAD)已成为终末期心力衰竭的有效治疗
方法u。4 J。LVAD是部分或全部代替自然心脏心室
descending aorta.Results
succeeded in total,16
cases
survived
over
15 days
and 12
survived more than 30 days.Conclusion
Sheep models suitable for impmved. Animal experiments
alleS—
selected experimental animals,standardize the surgical process for IVAD and the nursing and autopsy
were
criteria.Methods
Sheep
chosen
as
experimental animals for in vivo implantation of domestic“TongXin IVAD”.The
HVAD(HeartWarelnc,USA)动物实验经验基础,旨 在建立我国规范的适合IVAD置人的动物模型。
材料和方法
泵血的机械装置。可置入、小型化是目前LVAD的 发展方向。目前,可置入式左心室辅助装置(im.
plantable left ventricular assist HeartMate
・546・
虫堡胞!堂壹篁处型盘查!!!!生2旦笠丝鲞箜!翅C—hin—J Thorac
Cardiovasc Surg,September 2016,V01.32 No.9
实验研究・
微型可置入式左心室辅助装置动物模型
李海洋
吴广辉徐创业刘修健王碌
蔺嫦燕侯晓彤
陈琛杨朋
渠文波
100029北京市心肺血管疾病研究所首都医科大学附属北京安贞医院(李海洋、吴广辉、 徐创业、刘修健、王碌、蔺嫦燕、侯晓彤);215125 苏州同心医疗器械有限公司(陈琛、杨
200 150~
Thorac Cardiovase Surg,September 2016 tV01.32 No.9
结果
绵羊手术过程中,IVAD均成功浮起运转,血泵 置入无需体外循环,手术方法简单,时间较短(血泵 置人手术2 h左右),血泵置人后解剖结构匹配良 好。 全组共建立23例IVAD羊的置入动物模型,其 中15例置入同心IVAD 共有16例(其中Demo
外造成的死亡,每例实验另备有1只羊。
同心IVAD:图1为实验用同心IVAD
Demo
叶轮组件悬浮后,启动电机,叶轮组件内电机转子在
I和
下蜗壳内电机定子线圈的推动下实现旋转功能。同 心IVAD有标配锂电池。在置人手术前,将电池充 电。手术过程中,经皮电缆穿出后,立即将电池装人 体外控制器,完成启动准备工作。日常使用中,备用 电池需保持满电状态,以备随时更换。 术前准备:将进行实验的IVAD预调试,检查经 皮电缆和外接设备。术前将心尖开口工具和IVAD 环氧乙烷消毒。实验羊开胸前,将IVAD血泵在无 菌条件下预转。 实验羊术前肌注氯眠宁和盐酸塞拉嗪。在左颈 动脉处置入一个动脉压力套管,进行术中、术后血压 监测。经左耳静脉建立静脉通路。静脉注射氯胺酮 诱导麻醉。气管插管后接呼吸机辅助呼吸,用氧合 异氟醚和持续静滴丙泊酚维持麻醉。术前进行包括 细胞学、生化、凝血指标等血液样本的基线值测试。 开胸前静脉给予抗生素头孢他啶或青霉素。 IVAD置入操作:两种同心IVAD的置人手术操 作规程是一样的。常规消毒铺单,经左侧第4—5肋 间进胸,肋骨牵开器撑开肋骨间隙,将辅助装置的驱 动电缆由第8肋左侧椎旁区域穿出,剪开心包充分 暴露左心室心尖部,分离、剥除部分弓或降主动脉外 膜,经静脉给予肝素,使全血活化凝血时间(ACT)值 达到基线值的1.5—2.0倍。静脉推人少量利多卡 因,余量静脉液路维持,将IVAD人口与左心室心尖 固定的吻合袖套缝于心尖合适位置处待用。之后使 用主动脉侧壁钳部分阻断降主动脉,IVAD出口端 人工血管与实验羊降主动脉进行端一侧吻合,血管 钳钳夹IVAD流出端人工血管远端,撤除主动脉侧 壁钳。利用心尖开口工具在左心室心尖吻合袖套开 十字孔,利用心尖开孔工具进行旋切,将切刀与旋切 下来的肌肉一同拔出,迅速将IVAD入口端插入左 心室吻合袖套内固定,放松钳夹在人工血管上的血 管钳,低转速启动IVAD进行排气,将IVAD调至设 定的辅助转速(同心IVAD
同心IVAD