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10万元,南京医科大学第二附属医院拟转化一项介入式血泵技术

周梦亚 2026-01-29 08:00

日前,南京医科大学第二附属医院发布科技成果转化公示,医院通过评估定价后摘牌交易方式,拟将“一种介入式血泵”专利技术所有权(或使用权)成功转让给产业方,拟转让金额为人民币10万元。本次专利技术的发明人为南京医科大学第二附属医院李庆国教授及其团队


李庆国:医学博士,二级主任医师,教授,南京医科大学、青海大学博士研究生导师。现任南京医科大学第二附属医院党委副书记、院长、心血管病中心主任,江苏省“十四五”医学重点学科心血管外科(建设)带头人,兼任中国未来研究会氢医学研究与应用分会副会长、江苏省医学会第三届心血管外科分会副主任委员、江苏省康复医学会第二届心脏康复专业委员会主任委员。从事心血管外科临床工作20余年,参与心血管外科手术10000余例,主刀6000余例,涵盖主动脉疾病、先天性心脏病等复杂病例,手术成功率99%以上。在鼓楼医院期间首创主动脉根部分流技术降低主动脉夹层死亡率,率先应用胸腔镜房缺修补、胸骨上段小切口主动脉替换等微创技术,并首次使用体外膜肺(ECMO)技术成功抢救江苏省首例爆发性心肌炎病例。致力于构建主动脉疾病诊疗终点站。主持国家自然科学基金面上项目2项、江苏省重点研发计划项目2项、中科院战略先导专项子课题1项,发表SCI论文30余篇,获授权专利20余项,其中国家发明专利2项。



本次拟转让的发明涉及一种介入式血泵,属于血泵技术领域。其核心设计在于优化了冲洗液流路,工作时冲洗液仅通过转轴内部的流道及特定溢流口导出,从而能有效避免传统设计中可能产生的碎屑被带入血液的问题。该设计显著提升了血泵在临床使用中的生物安全性,降低了相关并发症风险。


短期循环支持需求迫切,但现有介入式血泵存在磨损颗粒入血风险


心室辅助装置是治疗终末期心力衰竭的最有效手段之一。其核心原理是通过机械泵血来直接增加心脏的射血量。这种机械支持可以减轻衰竭心脏的负担,使其获得休息与功能恢复的机会,从而改善全身血液循环。根据使用时间,可分为短期辅助(通常少于3个月)和长期辅助(超过3个月)。若根据设备与身体的连接方式,则主要分为体外式、介入式和完全植入式。


其中,介入式心室辅助装置是一种通过微创血管介入方式放置的短期辅助设备。它通常包含控制系统、冲洗系统和核心的泵送系统。在手术中,医生会将一个微型血泵经股动脉等通路逆向送入心脏。血泵的血液入口位于左心室内,出口则位于主动脉中。当泵内的叶轮被驱动高速旋转时,会在入口处产生负压,从而将左心室的血液直接抽吸并泵入主动脉,替代或部分替代心脏自身的泵血功能。


为了保证血泵核心驱动马达(通常包含定子、转子和轴承)能长期稳定工作,并防止血液渗入其中导致凝固和故障,装置配备了一个至关重要的冲洗系统。该系统会持续将无菌冲洗液泵入马达内部的精密间隙中,利用液体的压力形成一道“液力密封屏障”,阻挡血液进入。同时,流动的冲洗液也能对轴承等运动部件进行润滑和冷却。


然而,现有技术存在一个关键缺陷。在血泵工作过程中,高速旋转的转轴与轴承之间不可避免地会产生微小的磨损颗粒。传统的冲洗流路设计,是让冲洗液直接流经这些轴承部件后再携带颗粒物一起排入患者的主动脉血液中。这些进入血液循环的异物颗粒,可能成为血栓形成的核心,诱发血管栓塞,从而带来严重的临床风险,威胁患者生命。


例如,在现有的一项专利技术(专利号CN216456526U)所描述的介入式血泵中,其冲洗液仍需流经轴承等活动部件。从其运作过程可以推断,轴承磨损产生的颗粒物会随之进入血流,这一问题尚未得到有效解决。这正是当前技术亟需优化的重要安全瓶颈。


革新冲洗流路实现物理隔离,从源头提升装置生物安全性


正是在这一关键临床风险的推动下,该发明提供的介入式血泵,其最核心的先进性与优势在于对冲洗液流路进行了革命性的重构,从而从根源上切断了磨损颗粒进入患者血液循环的路径。传统设计的冲洗液需要流经轴承所在的腔体,必然会将轴承与转轴摩擦产生的金属或材料微粒直接带入血液。而本专利的创新设计,巧妙地让冲洗液完全“绕开”了这些产生磨损的关键运动部件区域。


具体而言,整个冲洗过程被严格限制在一条独立的内部通道中。无菌冲洗液从尾端的进水管注入后,并不进入马达的轴承腔,而是直接进入一根同轴预设在转子转轴中心的专用流道。这根流道就像一条内置的高速公路,让冲洗液直达目的地。冲洗液最终通过转轴侧壁上开设的溢流口,被精准地释放到血泵前端的环形间隙中。


这一设计变革带来了多重关键益处。首先,它实现了最根本的“物理隔离”。由于冲洗液根本不接触轴承和马达内部的其它运动部件,因此这些部件在长期高速运转中产生的任何微小磨损碎屑,都失去了被液体携带进入血液的渠道。这极大降低了因异物入血引发血栓栓塞的风险,从设计原理上大幅提升了产品的生物安全性。


其次,溢流口的独特设计在关键区域形成了一道可靠的“液力密封”。溢流口并非一个简单的孔洞,而是沿转轴方向延伸的一个长条状开口。当冲洗液在此处持续流出时,会在转轴与泵壳之间的狭小缝隙中形成并维持一个稳定的正压液体区域。这道“水封”起到了双重作用:一方面,它有效阻挡了患者血液通过前端环形间隙反向渗入泵体内部,保护了精密马达;另一方面,它也将马达内部可能存在的颗粒物反向封锁在内,进一步确保了安全性。


此外,该发明通过一个精巧的“隔水环”部件,加固了这条安全通道的起点。该隔水环由柔性密封材料制成,紧密地套在转轴上,位于进水口与轴承腔之间。


它的作用就像一个单向阀门或密封圈,确保了所有来自进水管的冲洗液都被迫进入转轴中心的流道,而不会有一滴漏向后面的轴承区域。这一设计保证了冲洗路径的纯粹性,是实现物理隔离的关键一环。


除了革命性的冲洗方案,该发明在血泵的核心泵血功能与运行稳定性上也做出了重要优化。叶轮采用了锥形设计以减少血流阻力,其上的动叶片呈螺旋状以高效推动血液。更具巧思的是,在泵壳出口周围设置了与动叶片螺旋方向相反的固定导流叶片(定叶片)。


从流体力学原理看,当叶轮旋转泵血时,血液会获得一个旋转的切向力,这个力会对叶轮产生反作用,容易引起整个泵体的振动或摆动。而反向螺旋的定叶片能够对血流进行“导直”和整流,有效抵消这部分旋转分力,从而显著降低设备运行时的振动与噪音,提升其在敏感心血管环境内工作的平稳性与可靠性。


综上所述,该专利技术通过重构冲洗路径实现了根源性的安全隔离,并辅以精密的流体力学设计提升运行效能。它并非对现有技术的简单改进,而是针对临床关键风险(颗粒物栓塞)提出的一套系统性的、原理创新的解决方案,代表了介入式心室辅助装置在安全性设计上的一个重要发展方向。


国外产品主导市场,国内创新竞相推进


强生(Johnson & Johnson)在心血管介入领域,拥有Impella系列微轴流介入式心室辅助装置。该产品被誉为“世界上最小的人工心脏”,是一种通过微创介入方式植入的短期循环支持设备。它的核心机制在于其导管尖端的微型轴流泵:医生经患者股动脉等外周血管将设备植入,使其泵体跨过主动脉瓣进入左心室。工作时,这个高速旋转的微型泵能够主动将血液从左心室直接抽取并泵入升主动脉,从而有效增加心脏输出量和全身器官的灌注,同时减轻左心室的工作负荷和心肌耗氧量,为衰竭的心脏创造休息和恢复的机会。Impella系列目前包含针对左心支持的CP、5.0、5.5等多种型号,以及专门支持右心系统的RP型号,能够提供每分钟2.5升至6.2升不等的血流支持。


该产品系列已处于成熟商业化阶段,是目前全球市场上唯一获得美国FDA批准的介入式心室辅助装置,主要用于心源性休克的急救以及高危经皮冠状动脉介入手术中的循环支持。同时,强生仍在持续推进该技术的迭代,例如其新一代产品Impella ECP已完成关键性临床试验。


核心医疗的核心产品之一为CorVad(介入式左心室辅助系统),这是一种通过微创介入方式植入的短期循环辅助装置。该产品的核心机制在于,医生通过血管将设备的泵头植入患者的左心室,使其能够主动从左心室抽取血液并直接泵入主动脉,从而在患者心脏功能极差的情况下,快速建立一条辅助的血流通道,有效分担心脏负荷,为高危的心脏介入手术或急性心衰提供关键的循环支持。


根据国家药品监督管理局的官方公告,深圳核心医疗的“介入式左心室辅助设备”及“介入式左心室辅助导管泵套件”的注册申请已于2026年1月获得批准,这标志着CorVad作为国内首创技术,正式进入获批上市的商业化阶段。


未来,行业的发展也许将更侧重于在提升泵血效率与生物安全性的基础上,进一步优化产品的易用性、可靠性与长期支持的潜力,并探索其在更广泛心衰患者群体中的应用方案。整体而言,介入式循环支持技术的不断进步与普及,有望为心源性休克、高危PCI等危重心脏疾病患者提供更及时、有效的生命支持选择。

周梦亚

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