西安交通大学徐业银团队于2023年10月提交一项动压叶轮-收敛内涵道推力轴承及人工心脏专利。
动压叶轮-收敛内涵道推力轴承及人工心脏专利,图源于专利说明书
团队通过动压叶轮‑收敛内涵道推力轴承,既产生了轴向支承力在轴向上支承人工心脏转子,又降低轴向推力轴承对血液的挤压,同时保证血液在人工心脏底部的顺畅流动,提高液力悬浮人工心脏泵的抗溶血、血栓、出血等能力。该专利在2024年1月进入专利公开阶段。
国内研究爆发,已有4款产品上市
人工心脏作为前沿医学领域之一,国内已有多家企业布局。相关数据显示,截至2022年,我国在人工心脏上相关专利申请总量为1134件。其中,核心医疗专利数量最多,为47件,其次为航天泰心科技(42件)、安徽通灵仿生科技(29件)。包括同心医疗、心擎医疗、核心医疗、航天泰心科技、长治市久安人工心脏科技开发有限公司等在内,至少10家中国企业在研发人工心脏。
而从产品上市情况来看,我国先后上市4款左心室辅助装置产品。2019年8月,永仁心旗下植入式左心室辅助系统EVAHEART I获批上市,成为我国首个获批上市的人工心脏;2021年,同心医疗自主研发的全磁悬浮植入式左心室辅助系统获批上市,与国际同类产品相比,关键性能指标已达到同等水平,血泵尺寸更小,植入侵犯性更优;
2022年,航天泰心开发的人工心脏——HeartCon型植入式左心室辅助系统获批上市;2023年,核心医疗生产的植入式左心室辅助系统Corheart® 6获批,其电机仅采用一组定子线圈同时控制转子的旋转和悬浮,结构更简单、重量更轻、体积更小、功耗更低,可降低血泵热量导致的血栓风险。
值得一提的是,仅有永仁心医疗产品获批长期辅助;苏州同心、航天泰心和深圳核心均获批,只获批短期辅助。这是因为左心室辅助装置是植入体内长期使用的产品,国内监管部门对其安全性和稳定性都有较严格的要求。不仅如此,在美国FDA对于长期辅助的审批也极为严格,截止目前仅有Heartmate 2、Heartmate 3、HVAD获得过FDA的长期辅助适应症。
向智能化、微型化探索
从人工心脏的布局来看,通过技术创新不断扩展其应用范围,以推动更多心衰患者重获健康生活,已经成为人工心脏技术发展的长期目标。
未来人工心脏将向无线化、微型化、智能化方面发展,实现人工心脏的全植入,进一步降低植入侵犯性,并为患者提供更为智能化的远程管理。这不仅能够对患者使用人工心脏的状况进行更为有效的管理,同时也能对患者的其他疾病进行有效的跟踪并指导治疗。
因此在学术界,科研人员正在进行诸多前沿突破。2021年,天津大学精密仪器与光电子工程学院黄显教授团队成功研制了一种可高速旋转和泵流的全柔性磁悬浮泵。这种可穿戴、柔性、微型离心泵,为需要高速旋转和液体输送的医疗器械开辟了“柔性发展”的可能,为后续人体穿戴和植入打下基础。

















