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一款造福心脏病儿童的神奇发明

2017-03-23

一个小小的可植入设备,不需要复杂的心脏手术,半个小时内就可永久的解决婴儿的先天性心脏病。这是一项神奇的发明,它非常的细致巧妙,但成本却并不高昂,发明者用它来拯救贫困地区心脏缺损的儿童。

如果一个孩子被诊断为先天性心脏缺损,往往意味着它将很难长大,也难以像普通婴儿一样正常的生活。心脏手术的花费往往高昂,且需要漫长的时间来恢复。

在世界上很多不发达的地区,先天性心脏缺损不能够得到及时的治疗,新生命就会在遗憾中走向死亡。

如今,先天性心脏缺损的孩子们的人生有了一个神奇的转机,不必再经历痛苦的心脏手术,一个微小设备的植入,就可以永久性的修补心脏的缺损。

这项神奇的发明来自于一位医生,他叫Franz Freudenthal。他出生在玻利维亚的拉巴斯。

玻利维亚是南美洲最贫穷的国家,那里缺乏足够的专科医院和心脏病医生来医治患有心脏病的儿童,但同时,那里又是先天性心脏病的多发地区,发病率是其他国家的10倍。

Franz Freudenthal的父母从德国移民到这里。他的外祖母Ruth Tichauer博士是一位德国医生,曾作为犹太难民在安第斯山脉的深处帮助当地部落,为当地的结核病控制做了很多工作。幼年跟随外祖母的经历给Freudenthal留下了深刻的印象。在外祖母的影响下他走上了从医的道路。

医学院读书时,Freudenthal了解到,世界上每100个新生儿中就会有一个患有某种心脏疾病,这深深的触动了他。

“当时,我在当地一家儿童医院实习,一个有心脏病的孩子死在我的怀里,当时医院无能为力。我感到沮丧的同时,决定要找到解决这一问题的办法,” Freudenthal谈道。

种种经历使得Freudenthal决心专攻儿科心脏病学。

先天性心脏疾病的风险因素不同,有些还是未知。大约八分之一的先天性心脏病是由于基因或者染色体原因,也有产妇糖尿病、服用特殊药物、吸烟或者肥胖等因素有关,而缺氧往往也是引发这种疾病的因素。

Freudenthal发明的设备可以治疗很多种类型的心脏缺损,其中有在一种较为典型的称为“动脉导管未闭”。

动脉导管未闭是先天性心脏病中一种较为常见的类型,占先天性心脏病总数的12%-15%。

婴儿在母体内通过母亲的肺部呼吸,而在出生后通过自己的肺部自主呼吸,这期间会发生心脏的一个变化。胎儿时期的肺动脉与主动脉之间有正常的血液流通通道,为胚胎时期特殊循环方式之必需,但是在出生后,这种特殊循环必须停止。这一通道正常状态下会由于体循环和肺循环各司其职而废弃,进而自行闭合。不能自行闭合就称为动脉导管未闭。

发生这一心脏缺损的儿童,往往难以呼吸,很多时候,只能通过大手术来修复这一缺损。

Freudenthal思考,我们能否巧妙的植入一个“封堵器”来堵住未能闭合的动脉导管,使得孩子可以正常的生活呢?

他设计的第一代产品是从绿鳄梨的树枝上找到了灵感,这是一种螺旋体缠绕结构。通过微型导管可以将螺旋体植入心脏,植入后的螺旋体可以修补漏洞。

这款器材现在看起来并不稀奇,但是Freudenthal和团队经过相当长时间的努力,上千小时的体外研究才完成。

 

Freudenthal同妻子Alexandra Heath博士一起在玻利维亚开始利用这款螺旋体产品,救助当地的患者。他们成功的治愈了很多患者,但是也发现了问题。

玻利维亚海拔3600多米,高海拔导致了氧气稀薄,缺氧会诱发更多的心脏缺损,且高海拔地区的心脏缺损动脉孔径比其他地区要大得多。第一代螺旋体只能救助玻利维亚一半的患者。

他们还需要寻找新的材料和方法,但是至少封堵法的有效性已经得到了验证。

新材料和方法的寻找并不容易,多次试验无果,新设计的开发一度陷入僵局。

这里是外祖母生活过的地方,能够帮助这里的孩子们远离心脏缺损死亡的威胁想必也是外祖母的心愿。Freudenthal的外祖母在当地认识很多居民,他在这些当地居民的生活中找到了自己想要的那个灵感。

几个世纪以来,当地居民妇女心灵手巧,她们用勤劳的双手在织布机上编织出了各种复杂的图案。

Freudenthal想到用一种编织的方法结合最先进的记忆材料也许就能做出他们想要的东西。

新一轮的设计和试验开始了。

他们选择了镍和钛合金的金属丝作为编织的材料,这种材料非常稳定,不会腐蚀且有形状记忆功能,是美国用在潜艇上的一种材料。

这款设备是依靠手工编织生产的,传统的纺织技术在这里发挥了意想不到的作用。玻利维亚编织工人使用单股具有超级弹性镍钛金属丝,通过手工编织出各种适合的尺寸的心脏缺损的封堵器,于是,这个神奇的金属网诞生了。

纺织技术帮助Freudenthal生产出了这种无缝器材,它是一体化的,没有接缝也不会生锈,且依靠自己独特的记忆功能,进入体内后,变成我们想要的那个形状。

从图中可以看到,这种器材无需大型切口就可以进入人体,它可以被有效的折叠,通过导管进入心脏后,会自动鹏达并找准位置,修复心脏缺损。这是一种理想型的简单植入,材料可以自动完成对动脉导管的封闭,而不再需要创伤型的手术。

手术从开始到结束,只需要短短30分钟,治愈率是惊人的100%。

这不是一个正在试验中的原型,它已经是一款实实在在的产品。现在,Freudenthal的产品已经拯救了全球超过50,000名儿童。

Freudenthal得到了各种奖项和国际赞誉,这是传统工艺技术和高科技的完美组合。

Freudenthal建立了两个工厂,一个在德国,一个在玻利维亚。

玻利维亚的妇女曾经用她们独特的编织经验制作了很多美丽的纺织品。现在,她们正在运用她们的技术,生产高科技的医疗产品,用来封住婴儿心脏的“漏洞”。

“我们非常高兴,我们在做的事情,能够让它们活下去,”在一个洁净室内从事这款设备编织的 Daniela Mendoza说。

这种微创的方式还避免了当地的文化障碍。在玻利维亚原住民的眼中,操纵心脏是一种对人类灵魂的亵渎行为。Freudenthal的微创治疗,可以避免对心脏的开放式操作,能够被当地居民所接受,尊重了很多患者和家属的意愿。

曾经,这些孩子面色青紫,寸步难行。现在他们可以去上学,上体育课,同很多普通的孩子一样可以简单的成长。

简单,也是一种幸福。

要用简单的方式来解决复杂的问题。

简单,更是一种能力。

来源:康健新视野

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