导读:世界著名的心脏外科先驱、拉斯克基础科学奖获得者阿尔伯特·斯塔尔(Albert Starr)教授于12月11日去世,享年98岁。斯塔尔教授是人工心脏瓣膜的发明者,这为医学做出了巨大贡献,并挽救了无数患者的生命。在其50多年的职业生涯中,斯塔尔教授进行了数千例心血管外科手术,他完成了全球首例人工二尖瓣、三尖瓣置换术,以及首例三瓣膜置换术。
心外时空特编译斯塔尔教授2010年在The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery上发表的文章,讲述了发明二尖瓣球笼瓣艰难的过程,以此悼念这位伟大的先驱。
阿尔伯特·斯塔尔教授/图源:俄勒冈健康与科学大学
图1 Lowell Edwards和Albert Starr
二尖瓣球笼瓣的诞生
那是 1958 年,我们在俄勒冈州波特兰市的临床心脏直视手术项目正处于起步阶段。我们有一个活跃的动物实验室,可以承担研发项目。爱德华兹想研发人工心脏,我建议从二尖瓣人工瓣膜开始,每次研发一种人工瓣膜。当时已经有了单独的主动脉瓣叶,但二尖瓣疾病是一个巨大的、悬而未决的问题。我们从汇集知识开始,将已知的信息进行了盘点。我们不需要真正发明一款瓣膜,我们只需要找到最好的材料和合适的几何形状。当时只有几种材料可用于人体植入:用于人工血管的涤纶和特氟隆;用于脑积水分流器的硅橡胶;用于降主动脉赫夫纳格耳瓣膜的丙烯酸;以及用于骨科的不锈钢和钴基合金司太21。在动物身上使用时,有这些启动问题:
这些材料能否作为耐用移植物用于瓣膜结构中?
能否用缝合技术植入该装置?
腱索对于左心室功能是必需的吗?
如果将一个刚性装置连接到瓣环上,阻止瓣环收缩,左心室功能是否会受损?
能否在跳动的心脏中实现牢固持久的固定?
瓣膜的功能是否会受到血栓的干扰?
动物实验后,从动物到人体还有其他问题需要解决。
从动物到人体
从动物到人体,我们现在面临着一系列新的问题。食品药品监督管理局(FDA)并未参与植入式装置的研究,也没有相关指导方针。我们只能自行设计临床试验。
我们的第一步是成立一个跨学科团队,负责选择接受手术患者并提供术后持续护理。团队成员包括心内科医生、麻醉科医生、肾脏科医生、血液科医生、神经科医生,甚至还有一名精神科医生。
最初只有患有顽固充血性心力衰竭的高危患者才会被选择实施手术。我们没有重症监护室,但为了这个项目专门开设了一个。大多数患者需要长期呼吸支持,但由于没有可长期使用的留置气管插管,我们不得不切开气管,并使用特殊的容量转换呼吸机。为了这个项目,我们动员了整个医学院的教职员工。
我们不得不选择一种手术方式,先后尝试了左侧开胸、右侧开胸,最终选择了正中开胸。
除此之外,我们还有伦理问题需要解决。书面知情同意书在当时还不是常规做法。我们自己写了一份。此外,我们还承诺对患者进行终生随访,并进行可靠的统计分析。爱德华兹当时是手工制造瓣膜,此时必须成立公司并解决责任问题。他必须为继续改进和测试瓣膜的耐用性做好准备。
图3 最初的球笼瓣膜(左)带防护球笼瓣膜
图4 二尖瓣植入当年的手术死亡率
主动脉瓣球笼瓣应运而生
原文标题
A cherry blossom moment in the history of heart valve replacement
作者
Albert Starr, MD
期刊
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