窦性心动过缓

心脏“生物起博器”——心动过缓患者的福音

更新时间:2012-03-12 15:03:19 | fx_7232c981

  据《中华医学杂志》2007年12月4日报道,国内医学科学工作者正积极研制心脏“生物起博器”,如果这项研究能够走出实验室,真正应用于临床,心动过缓患者将摆脱传统的“电子起博器”给他们带来的生活不便和困绕,起博器将不再是人体中的异物,而真正成为人体的一部分。

  此研究报告刊登于《中华医学杂志》2007年第45期,题为“自体窦房结细胞异位移植治疗缓慢型心律失常的实验研究”,此项研究报告的第一作者为上海第二军医大学附属长海医院胸心外科的张浩医师。此项研究为国家自然科学基金资助项目。

  严重的心率减慢可以晕厥、猝死等,安装“电子起搏器”是这类患者的主要治疗手段,全世界每年有60多万人需要新装起搏器,以维持生命和生活质量。近年来,随着我国心脏疾患人数的逐年增加和人们对生活质量要求的不断提高,需要安装电子起搏器的人数每年递增20%,总实际需要量为近20万台。但电子心脏起搏器在长期应用过程中,有很多缺陷和问题,如:起搏器中电池寿命有限,需更换电池;对于儿童患者,随着年龄的增长,最初安装的起搏器型号将不再适合,需安装新型号的起搏器,以上情况均造成病人不能在一次手术植入后享受终生,而需重新手术,给病人增加了很多痛苦。安装起搏器的病人心脏内需植入导线和电极,而这些电极可能出现断裂、绝缘性遭到破坏以及引起感染,给患者带来风险;患者不能接近强磁场,这就意味着这些患者一旦生病需要做核磁检查(mri)时,就只能另求其他检查方法;且电子起搏器缺乏对人体内神经体液调节的反应性,就象假肢对针扎不会有反应一样,使心率不能随着情绪等及时变化。近年来,随着生物医学工程技术的飞速进展,人们已经在期待新一代“生物起搏器”的出现,以摆脱上述困绕,使起搏器真正成为人体的一部分。刊登于《中华医学杂志》的这项研究才成果在此方面给人们带来了有意的启示。

  在这个研究项目中,要提到“窦房结”这个概念。人体心脏虽然至少有人的拳头大小,但能让这块肌肉规律跳动的指挥中心其实只有一小块地方――窦房结,这里的细胞发出信号,经过一些神经传导系统(我们在医学上称为“房室传导束支”)的传播,才使心脏肌肉细胞协调的收缩,心脏才得以发挥正常的“泵”功能,供给人体全身必须的血液。 研究人员就是充分利用了“窦房结”的起搏细胞,制作“生物起搏器”的,但在这个项目中研究人员是用犬作为实验对象,为应用于人体打下了基础。

  这一课题的研究人员将16只健康成年犬分为2组(移植组和对照组),每组8只。取移植组犬的心脏窦房结组织并经过科学处理后制成存活的窦房结细胞悬液,注射到心脏另一个部位(右心室近心尖部心外膜),观察进行自体移植(移植在同一只犬身上,而不是不同只犬之间进行移植)后,这些移植细胞是否能够存活;而且,研究人员完全阻断这只犬心脏原来固有的正常的起搏系统,看看移植后的窦房结细胞是否能够发挥让心脏跳动的功能;并对移植组犬静脉注射异丙肾上腺素和阿托品这类影响心率的药物,观察其对移植后心率有无影响。

  令研究人员惊喜的发现,经过移植的窦房结细胞能够在心脏的另一个部位存活;而且这些被移植的窦房结细胞能够在心室内形成新的异位起搏灶;且移植的细胞之间以及移植细胞与原有心室肌细胞之间没有排斥,都形成了有效的耦联,使其产生的电冲动信号向周围心脏肌肉扩布,从而有效驱动心室收缩;且对神经体液成分的调节有反应性。

  近年来国外有学者使用干细胞构建生物起搏器,如:胚胎干细胞和成人骨髓间充质干细胞等,但用这类干细胞不是自体细胞,存在免疫排斥、甚至肿瘤形成等问题。此项研究采用自身天然的窦房结细胞进行自体移植,没有免疫排斥和肿瘤形成等问题,在生物起搏器的研发过程中,具有实用价值。但在获取和移植窦房结细胞的过程中会对细胞造成一定损伤,如何让移植后窦房结细胞的长期存活,仍有待于进一步研究证实,只有解决了这个问题,才能研制出让人类心脏能够永远稳定跳动的生物起搏器。一旦这项技术完善并成熟,应用于人体,将使心动过缓患者摆脱传统起搏器带来的不便和困绕。

  国际上,生物起搏器的研制已有6年的历史,而国内近2年刚刚起步,一旦国外生物起搏器应用于临床并进入市场,大部分核心技术将被国外专利垄断,我国将再次形成“电子起搏器”时代的悲剧――绝大部分技术和设备依赖进口的被动局面:目前,我国患者安装的电子起搏器全部为进口产品,安装一个的费用为3-10万元不等,不仅花费我国大量外汇,也使部分患者无力承担而不能接受这一治疗。希望我国科研工作者能够在这一有应用前景和巨大市场的研究领域不断取得有价值的进展。

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