侍 茹
冠心病是一種嚴重威脅人類生命和健康的心血管疾病。
今天,全世界每年有超過百萬的冠心病患者接受冠狀動脈內(nèi)支架植入治療,接受冠脈造影檢查的人更是不計其數(shù),無數(shù)寶貴的生命得以挽救。是誰發(fā)明了施行冠狀動脈介入治療的方法和設備,如心導管、擴張球囊、支架、藥物涂層支架等?好奇心驅(qū)使我去尋訪……
關于冠心病
冠狀動脈粥樣硬化性心臟病,簡稱冠心病。它是一種由冠狀動脈器質(zhì)性(動脈粥樣硬化)兼有功能性(血管痙攣)狹窄或阻塞引起的心肌缺血缺氧(心絞痛)或心肌壞死(心肌梗死)的心臟病,亦稱缺血性心臟病。冠狀動脈患病的患者中95%~99%是冠狀動脈粥樣硬化所致。
“冠心病”古已有之
20世紀70年代,湖南馬王堆出土的西漢古墓震驚世界,那具保存完好的漢代女尸穿越2 000個春秋來到世人面前,令人嘆為觀止。正是尸檢,發(fā)現(xiàn)這位“候爵夫人”患有冠心病、冠狀動脈粥樣硬化。
我國古代醫(yī)學沒有“冠心病”“冠狀動脈硬化”這樣的提法,但2 500年前在《黃帝內(nèi)經(jīng)》里已有“心痛”“真心痛”手足發(fā)青、起病后迅速死亡等,與冠心病“心絞痛”和“心肌梗死”相似癥狀的描述?,F(xiàn)代醫(yī)學研究首先描述“心絞痛”的臨床表現(xiàn)是在1768年,首先報告冠狀動脈里有血栓阻塞血管引起心肌梗死,那已是1912年。
過去治療冠心病主要用藥物,如擴張血管、抗凝、抗血小板的藥物,以擴張冠狀動脈,減輕心臟前、后負荷,防止血栓形成。同時,讓患者靜臥休息、吸氧,以減輕心臟耗氧等。
20世紀50~60年代,外科有了心臟“搭橋”手術,即將主動脈的血液通過連接主動脈和狹窄的冠狀動脈遠端的“橋”管道(一般取一段大隱靜脈),供血給心肌?!按顦颉毙枰诖蜷_胸腔、血液體外循環(huán)、心臟停跳的情況下完成(現(xiàn)在可以在心臟不停跳情況下做),患者痛苦大,有一定的風險。
有沒有更好的辦法?“介入治療”應運而生。
“異想天開”的發(fā)明
施行“介入治療”要借助心導管。也許人們怎么也不會想到,“心導管術”的起源,是一位泌尿外科醫(yī)生的“異想天開”。
1929年,德國Eberswald醫(yī)院泌尿外科醫(yī)生福斯曼(Werner Forssmann)(1904-1979)冒著生命危險,在護士的幫助下,借助X線機指引,用他經(jīng)常使用的輸尿管導尿管從肘部靜脈插入,最終將這根導尿管送達右心房,注入造影劑,X線機屏幕上顯示出了他右心房的影像。
在此之前,人們通過叩診可大約了解心臟的位置大小,用聽診器可傾聽心臟跳動的聲音,透過X線機的屏幕可以看到心臟的影像,用心電圖機可以記錄心臟的電活動,可是卻無法知道跳動的心臟里面是什么樣?冠狀動脈有無粥樣硬化引起狹窄?有無血栓阻塞?它們發(fā)生在哪里?狹窄阻塞的程度有多嚴重?
黑格爾說過:“要是沒有熱情,世界上任何偉大事業(yè)都不會成功?!苯裉?,我們要向福斯曼醫(yī)生致敬,為他的熱情、勇氣和智慧。只是在80年前,福斯曼醫(yī)生因“異想天開的荒唐行為”遭到醫(yī)院無情解雇。
1956年,福斯曼與美國兩位心臟科醫(yī)生庫南德和理查茲因“發(fā)明心導管術和循環(huán)系統(tǒng)病理變化”共同獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
“站在巨人的肩上”
1929年以后,遭醫(yī)院解雇的福斯曼醫(yī)生無法再繼續(xù)他的科學探索了,但是用“心導管術”來探索心臟疾病,用“介入”來治療心臟疾病的后來者前赴后繼。
多年后,美國心臟科醫(yī)生將福斯曼的方法重作研究,逐步發(fā)展成比較完整的右心導管檢查術(1941年)。然后,有左心導管檢查術(1950年)。與“心導管術”結合發(fā)展了選擇性心血管造影,其中最重要的是上世紀50年代末和60年代初出現(xiàn)的選擇性冠脈造影(1973年)。心臟導管不復是當初的輸尿管導尿管了,而是用塑料、尼龍編織物、特殊金屬等材料制成的功能不同、形態(tài)各異的心導管,其中還有“記憶導管”。
選擇性心血管造影能夠很好地診斷出先天性、瓣膜性心臟病的生理和病理變化,為外科手術治療提供準確的依據(jù)。選擇性冠脈造影則是診斷冠心病的金標準。
1973年4月23日,上海中山醫(yī)院陳灝珠教授成功完成了我國首例選擇性冠狀動脈造影檢查。
心臟“介入”最初只是一種診斷手段,20世紀50年代末和60年代初,科學家開始探索將它用于治療。首先,應用于臨床的是安裝心臟“起搏器”。經(jīng)過靜脈將導管電極放置到右心室進行單心室起搏,再發(fā)展到右心房進行房、室順序的起搏,將導管電極置入冠狀靜脈竇也可起搏左心室進行雙心室起搏。
革命性的一刻發(fā)生在1977年——世界上首例經(jīng)皮腔內(nèi)冠狀動脈成形術(僅用球囊擴張)獲得成功。就職于瑞士蘇黎世的德國醫(yī)生Andreas Gruentzig(1939-1985)一直夢想著做出一種導管能夠用于冠心病的治療,為了圓夢,他甚至把自家的廚房當成了試驗車間,試制各種模型。1975年,他終于成功發(fā)明了一種帶有氣囊的雙腔導管。用這根特殊設計的心導管,從股動脈(現(xiàn)在又有橈動脈路徑)插入,最終將導管放到心臟冠狀動脈狹窄的部位,然后將導管末端的塑料氣球(球囊)注入鹽水和造影劑。當“氣球”脹起,便把造成血管狹窄的粥樣硬化斑塊擠壓入血管壁,血流恢復暢通,達到治療冠心病“心絞痛”、搶救“心肌梗死”的目的。
“架”起生命希望
球囊擴張,可以把狹窄堵塞的血管機械性打通,但對動脈粥樣硬化本身沒有治療作用,經(jīng)過半年左右或更長時間,動脈狹窄阻塞又會發(fā)生,因為沒有解決根本問題。
如果能用一個“支架”把擴張后容易塌陷、再狹窄的血管“撐”起來,就可保持血管的持續(xù)暢通。這個“支架”應該有一定的彈性韌性、X線下可視性以及能可靠地釋放到血管腔內(nèi)。1964年,美國醫(yī)生Dotter和Judkins提出了在血管成形術后,用支架支撐血管壁的設想。1969年,Dotter首先報道了周圍動脈植入支架的經(jīng)驗,用于治療周圍血管疾病(動脈狹窄、動脈瘤等)。1986年,由Sigwart植入了第一個(wallstent支架)用于人類冠狀動脈的支架。
支架不斷發(fā)展,種類繁多,有自膨脹支架、球囊擴張支架和熱記憶支架等。有用不銹綱絲編成,或用鉭金屬絲編成,有的用鎳鈦合金制成,有的用不銹鋼空心管刻成。
裸露的金屬支架,會刺激血管壁、血管內(nèi)膜,使血管內(nèi)膜、平滑肌增生,一段時間以后會形成支架內(nèi)阻塞??茖W家又設想在裸支架外面做藥物涂層以防止上述情況的發(fā)生,所用的藥物包括雷帕霉素、紫杉醇、磷脂酰膽堿、肝素、一氧化氮,以及細胞、金屬、多聚體、靜脈包被的支架等。2001年,帶有抗凝藥物肝素的支架問世,2002年世界上第一個藥物涂層支架(雷帕霉素)誕生。2003年美國食品與藥品管理局(FDA)批準“藥物涂層支架”在巴西應用?,F(xiàn)在臨床應用雷帕霉素藥物涂層支架較多。
“支架”還在繼續(xù)向前發(fā)展,“可降解吸收的支架”已經(jīng)試用于臨床。
心臟介入治療具有痛苦和風險相對較小、患者容易接受等優(yōu)勢。心肌梗死、不穩(wěn)定型心絞痛,甚至大多數(shù)穩(wěn)定型心絞痛都可用以治療。最關鍵的是醫(yī)生應該嚴格掌握應用指征。
回望來路,著名心臟病學專家、中國工程院院士陳灝珠先生感慨道:“心臟介入治療經(jīng)歷了螺旋式漸進發(fā)展之路,很多科學家為之付出了艱辛的努力和心血,為千百萬心臟病患者帶來了福音!”