
心血管疾病是全球范围内的头号死亡原因,每年导致约 2000 万人死亡,其中结构性心脏病患者规模达数千万,外科手术是这类疾病的核心治疗手段。但长期以来,心脏手术中主动脉阻断引发的心肌缺血再灌注损伤,始终是制约患者术后预后、甚至导致手术失败的核心临床瓶颈。针对这一全球难题,由南昌大学与伦敦玛丽女王大学联合研发的OmniCoroFlow 双模式智能冠脉灌注与心肌保护系统历时六年迭代攻关正式亮相,以 “精准灌注 - 协同保护 - 智能调控” 三重核心技术路径,系统性解决了现有方案效能低、通路单、方案同质化的三大行业痛点。
当前临床常用的围术期心肌保护手段均存在明显局限:其一,传统心脏停搏液依赖高钾去极化机制,仅能维持短时间保护,反复灌注反而加重心肌损伤,整体保护效能仅 10%-15%;其二,全身低温保护易引发凝血功能紊乱、心律失常、外周血管收缩等全身不良反应,且仅能作用于损伤早期,对再灌注期的氧化应激、细胞坏死防护效果有限;其三,常规体外循环采用主动脉根部给药模式,药物冠脉分布不均,递送精准度差,容易引发脱靶副作用。行业始终缺乏靶向性强、保护周期完整、可个体化适配的成熟方案。
OmniCoroFlow 系统针对上述痛点,打造了三大核心技术模块,实现了心肌保护技术的全面升级。 第一,七氟烷双回路精准灌注系统,通过活塞 - 气缸椭圆叶轮泵搭配非牛顿流体缓冲结构,实现零缺血间期的不间断平稳灌注;采用梯度尺寸气体喷嘴设计,完成七氟烷与氧合血的在线精准梯度混合,浓度调控稳定可控;配备半透膜隔液辊式气血分离器,灌注结束后可快速分离回收七氟烷,同时实现过滤血液回输;独特的流道设计可产生双向流体冲刷效应,促进七氟烷跨毛细血管吸收,同时避免微血管破裂,从根本上解决了传统灌注递送效能低、药物浪费的问题。 第二,七氟烷 - 亚低温协同保护机制,二者共享 OGT 介导的 O-GlcNAc 化上游调控通路,亚低温靶向心肌损伤早期阶段,通过降低心肌代谢速率、稳定线粒体结构、纠正血流动力学紊乱,从源头减轻缺血损伤;七氟烷靶向损伤中晚期阶段,通过调控 ERK1/2、PI3K/AKT 等信号通路,抑制细胞坏死与凋亡,减轻心肌水肿与远期纤维化。双机制互补协同,完整覆盖缺血 - 再灌注全周期,突破了单通路保护的效应天花板。 第三,全集成智能冠脉灌注管理系统,分为监测与控制两大终端:监测终端可实时追踪灌注流量、灌注压力、七氟烷浓度,同步采集患者核心生理指标;控制终端内置结构性心脏病专属数据库,可根据瓣膜缺损类型、心功能水平、主动脉阻断时长自动生成初始灌注方案,并根据术中监测数据动态调整参数,真正实现 “一人一策” 的个体化精准灌注,打破了传统方案 “一刀切” 的局限。
目前,OmniCoroFlow 系统已完成 40 余例大鼠灌注实验验证,数据显示其可使心肌梗死面积降低 40%、心肌纤维化面积降低 50%,活性氧水平显著下降;核心性能通过 CNAS 认可的第三方机构检测,心脏导管路径校准偏差仅 ±0.06mm,灌注温度控制精度达 ±0.2℃,七氟烷浓度误差仅 - 2%,电气安全、生物相容性等全部指标符合医疗器械国家标准。项目已累计获得 10 余项国家授权专利、2 项软件著作权,发表 5 篇 SCI 学术论文,累计影响因子突破 60,经中国科学院科技查新确认核心技术具备独创性。
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