日前,第四军医大学西京医院心血管外科刘金成博士等人完成的一项研究证明,人工心脏辅助装置硬段相改性新型聚氨酯材料的血液相容性好。
人工心脏辅助装置通过部分或完全替代衰竭心脏功能,维持全身循环,帮助衰竭心脏度过危险期以等待其功能逐渐恢复,或过渡到心脏移植,被认为是目前治疗心力衰竭的有效手段。但人工心脏辅助装置材料引起的溶血、血栓等并发症是制约人工心脏辅助装置广泛使用的关键问题,迄今为止国内尚没有商品化的人工心脏辅助装置材料。因此研究和开发新型抗血栓、血液相溶性好的人工心脏辅助装置材料是当今生物材料学和医学领域亟待解决的重大研究课题。
刘金成博士等应用硬段相改性的新型聚氨酯材料建立实验犬心脏辅助转流模型,观察这种用于制造人工心脏辅助装置的新型材料与血液的相溶性。他们选取杂种成年实验犬12只,随机分为硬段相改性新型聚氨酯材料组和未改性医用聚氨酯材料组,每组6只。两组实验犬采用戊巴比妥钠肌肉注射麻醉后,气管插管呼吸机辅助呼吸,股静脉置管测中心静脉压及输液,股动脉插入动脉测压管并接生理监护仪有创压换能器,四肢连接监护仪心电标准肢体导联电极;实验犬仰卧位,正中切口开胸,悬吊心包,肝素化后于升主动脉插入人工辅助装置血泵主动脉供血管,于左心耳插入引流管,分别连接血泵出入口。为防止出现心律失常,给予利多卡因100毫克静推,以自行研制的动力装置给予辅助装置动力支持;硬段相改性新型聚氨酯材料组选用材料硬度为90A,用未改性的医用聚氨酯材料建立实验犬心脏辅助转流模型,分别测定两组材料表面对血小板的黏附情况;于左心辅助转流开始后72小时内的不同时段检测两组实验犬游离血红蛋白含量的变化以及纤维蛋白原、白蛋白的吸附情况。
结果显示,两组血小板黏附情况:与未改性医用聚氨酯材料组比较,硬段相改性新型聚氨酯材料组表面血小板黏附数量明显减少[分别为(12.5±2.7)/视野,(5.2±1.2)/视野,P<0.01];两组左心辅助转流后不同时间点游离血红蛋白含量的变化:左心辅助转流4小时前两组材料对血液破坏程度均较轻,组间比较基本相似(P>0.05)。4小时后未改性医用聚氨酯材料组游离血红蛋白含量明显升高,而硬段相改性新型聚氨酯材料组游离血红蛋白含量上升趋势缓慢(P<0.05);两组左心辅助转流后不同时间点吸附纤维蛋白原吸光度值的比较:两组材料随转流时间的延长,对纤维蛋白原的吸附含量均逐渐增加,但硬段相改性新型聚氨酯材料组在左心辅助转流后各时间点吸附纤维蛋白原均低于未改性医用聚氨酯材料组(P<0.05);两组左心辅助转流后不同时间点吸附白蛋白吸光度值的比较:两组材料随转流时间的延长,对白蛋白的吸附含量均逐渐增加,但硬段相改性新型聚氨酯材料组在左心辅助转流后各时间点吸附白蛋白均高于未改性医用聚氨酯材料组(P<0.05)。
研究结果表明,硬段相改性的新型医用聚氨酯材料比未改性的常见医用聚氨酯材料更具有良好的血液相溶性,可作为人工心脏辅助装置的材料进一步推广应用。