强国复兴有我
2023年度上海市科学技术奖
优秀创新成果展示
10月23日，上海市科学技术奖再度揭晓。胸怀“国之大者”，坚持“四个面向”，一大批标志性成果竞相涌现，为正处于关键跃升期的上海国际科技创新中心建设增添底色和亮度。
2023年度上海市科学技术一等奖获奖项目优秀创新成果来啦！本栏目以“强国复兴有我”为主题，重点围绕项目要解决的问题、取得的重要创新、实际应用效果等方面，向社会公众作科普宣传。
本期“档案”大揭秘
项目名称：经导管主、肺动脉瓣置换技术的创新和体系的建立
完成单位：复旦大学附属中山医院
完 成 人：周达新 等
奖励等级：科技进步一等奖
心脏瓣膜病是人类长寿征途上一道坎
“人的心脏每天要跳动8-10万次，心脏的每次跳动都会带动着瓣膜的开关，而瓣膜承受的压力是巨大的，可达到130mmHg以上。从力学疲劳损耗角度来讲，这是相当惊人的。想象下，滴水都可以穿石，更何况一天10万次这么大力气的心脏撞击！“ 团队成员潘文志教授说。“在人体年轻时，瓣膜韧性较好且可以进行自我修复。随着年龄的增长，心脏瓣膜自我修修复能力下降，再加上一些心血管致病因素如高脂血症的影响，心脏瓣膜很容易发生损耗、退化及病变，产生老年性瓣膜病。“ 潘文志接着说。
在过去，冠心病和高血压等两种疾病一直受到重视，他们也被列为第一和第二重要心血管的疾病。随着人口老龄化，老年性心脏瓣膜病也开始受到重视已成为第三重要的心血管疾病。在大于75岁的人群中，心脏瓣膜病的发病率为13.2%；在80岁以上的人群，心脏瓣膜病的发病率在20%以上。同时，心脏瓣膜病对人体的健康及寿命危害程度很大。以常见的主动脉瓣狭窄为例，患者一旦出现症状后若不进行手术治疗，生存期只有2-3年。可见，心脏瓣膜病是人类长寿征途上必须跨越的一道坎。
不同年龄心脏瓣膜疾病发病率
微创介入治疗为瓣膜病治疗必然之路
冠心病和高血压这两种疾病被列为第一和第二重要心血管的疾病，这两种疾病可以通过药物治疗得以预防、控制和缓解。随着药物治疗进步，美国的冠心病发病率及死亡率早已开始在下降，迎来了心血管死亡率的拐点。而心脏瓣膜疾病是一种物理结构性改变，药物难以起到纠正作用， 需要采用物理方式（如手术治疗）才能进行根本性纠治。目前也尚无明确有效的药物可以预防瓣膜病。传统心脏瓣膜治疗为外科开胸手术，需要在开胸、心脏停跳下手术，具有创伤大、风险高、恢复慢等缺点，一半以上的老年人由于身体虚弱、合并其他基础疾病而无法耐受外科手术而得不到有效的治疗。经导管瓣膜置换技术是近年来国际上兴起的瓣膜治疗新技术，手术时无需心脏停跳和体外循环，经过外周血管穿刺进入心脏进行手术，故手术创伤极小，风险更低、恢复更快更低，为高龄老年心脏瓣膜的治疗带来新希望。
外科手术与TAVR手术切口对比
研发差异化的原创性器械，
创建我国特色的微创瓣膜介入技术体系
“国际上在2010年之后主要心脏病瓣膜介入技术经导管主动脉瓣置换（TAVR）及肺动脉瓣置换（TPVR）已经趋于成熟。而我国迟迟未开展这方面的技术， 大家对这类技术都没亲身见过，更不要说技术体系。” 团队成员周达新教授介绍。“我们在2010年率先在国内开展TAVR手术，在2012年在国内率先开展TPVR手术。然而，我们对我国患者特点及国外瓣膜特性研究发现，国外的瓣膜及手术方法策略（也就是技术体系）并不能很好适合我国的患者。这就使得我们需要研发不同于国外器械，创建不同的技术体系，等于几乎要重新摸索，甚至我们还国外经验甚至会对我们产生误导。这对我们是个很大挑战。”
具体为：国际上TPVR瓣膜为球囊扩张瓣膜，主要是应用于带瓣血管同道的肺动脉瓣患者，而我国及其他发展中国家的患者为右心室流出到扩张患者，国外这种瓣膜无法固定在这种患者；西方主动脉瓣狭窄患者最主要为典型的轻中度钙化的三叶式主动脉瓣患者，而我国主动脉瓣狭窄患者具有二叶式比例高、钙化程度高、风湿性患者比例高等特点，国外的TAVR瓣膜及技术体系并能不完全适合我国患者。
团队根据上述我国患者特点，契而不舍，自2010年联合有关企业杭州启明医疗及阜外医院，协同合作，共同攻克难题。“在TAVR瓣膜研发过程中，我们研究顾问国外专家也觉得很奇怪，中国的患者怎么这么多二叶瓣，钙化这么严重，按照常规办法，瓣膜难以定位，经常瓣膜打不开。后来我们几个主要专家经常在一起讨论，反复思考，企业工程师也按照临床专家意见不停制作成新的样品，并进行实验验证。我们逐渐摸索了高位释放、小一号瓣膜、小球囊扩张等原创性手术策略，慢慢解决了二叶瓣TAVR的手术难点。”
最后团队研发了适合应用于高钙化病变及二叶式主动脉瓣病变特点的国产经导管主动脉瓣置换（TAVR）器械Venus A，解决了国外的瓣膜对不能很好适用这类患者的问题，它同时也是我国首个上市的TAVR器械 在国际上率先将二叶式主动脉瓣、风湿性主动脉瓣及外科手术低危患者列为TAVR适应证，先后制定了5个TAVR 中国技术规范，建立了针对我国患者特点的综合技术体系；研发了世界首个自膨胀介入性肺动脉瓣膜Venus-P，解决了国外瓣膜不能适用于RVOT扩大患者的技术难题。
项目研发的国内首个上市的经导管主动脉瓣置换（TAVR）瓣膜Venus A
周达新教授说：“我们得成果不是引进或者照搬国外技术，而是针对我国患者特点进行全新的技术开发和技术体系的建立；成果也不仅仅是仅仅适合我国的患者，而是适合于世界上相同类型的患者。例如，Venus-P可适合于RVOT扩大患者，这类患者在发展中国家是最主要的病人类型；而随着TAVR走向年轻化，西方国家叶逐渐在关注二叶式主动脉瓣患者TAVR问题，他们也可以借鉴参考我们的成果，毕竟在这一方面我们经验更丰富，研究得更深。”
2016年6月 南美医生团队到复旦大学附属中山医院学习周达新（中间穿手术衣）经导管肺动脉瓣Veuns-P手术
广泛的技术推广，
让大量中国及海外患者获益
该成果使得我国TAVR开展数量从2012年个位数增加到2021年6500例，开展TAVR中心从2012年个位数到2021年400多家， TAVR二叶瓣比例高达40-50%，远高于国际报道。TAVR二叶瓣比例高达40-50%，远高于国际报道，围手术期死亡率均低于2%，低于国际上报道。所研发的器械Venus A已在全国500家中心应用19200例。Venus-P已在欧洲和中国上市，产品及技术推广至欧美、亚洲等43个国家。本项目开拓了我国心脏瓣膜治疗的新技术领域，明显提高我国心脏瓣膜疾病治疗的整体水平，在解决目前临床和社会健康重大需求的同时创造重大经济效益。汇总统计，该成果已在全球43个国家29000例患者中得到应用，累计创造直接经济效益17.8亿元，纳税2.67亿元。共获得发明专利授权6项，实用新型专利授权1项，牵头制定专家共识6项，发表论文165篇，主编了国内首部经导管瓣膜治疗的专著。
“美国传奇人物基辛格先生因为主动脉瓣狭窄在91岁接受TAVR手术，最后活过了100岁。我们相信，我们这个技术成果，将为我国百姓能够跨越百岁提供强大助力。“周达新教授最后充满激情的总结道。
2024年8月潘文志教授至土耳其伊斯坦布尔协助当地医院使用Venus-P开展TPVR手术
供稿来源：上海市科学技术奖励中心
供稿：潘文志
编辑：zy
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