1953年3月一名腹主動脈瘤破裂患者緊急入院紐約長老會醫院。導師 Blakemore博士原計劃使用人同種異體主動脈進行手術,但手術開始時護士通知Blakemore博士,全紐約沒有可用的人同種異體血管(Allograft)。 Blakemore 博士果斷決定:讓學生Voorhees博士回家取來他用縫紉機制作的Vinyin-N織物“人工血管”,并用高壓鍋消毒,前后約三小時送回手術室。手術團隊最終成功完成腹主動脈置換,“人工血管”通暢無滲漏,這就是醫學史上第一例人工血管植入手術(當然不包括人同種異體血管)。這一創舉驗證了人工血管植入人體內的可行性,也為現代血管外科奠定了基礎。
盡管患者術后因嚴重失血性休克、凝血功能障礙及多器官功能衰竭死亡,但尸檢時發現“織物血管”保持通暢。受這一初步經驗的鼓舞,幾周后,Blakemore博士和Voorhees博士為另一位腹主動脈瘤患者擇期植入了另一個Vinyin-N織物“人工血管”,這位患者非常幸運存活下來。在后來一年多時間里,Blakemore博士和Voorhees博士總共又實施了21例手術,并于1954年9月在《Annals of Surgery》發表了臨床研究論文”The use of tubes constructed from vinyon "N" cloth in bridging arterial defects:experimental and clinical studies.”。術后隨訪顯示23例患者19例存活,4例死亡,最長隨訪時間兩年半,成為血管外科發展史上最重要里程碑之一。
這一突破直接催生了血管外科作為一個獨立學科的形成,其他醫學中心也來學習和推廣這項技術,挽救了大量患者生命。Blakemore博士和Voorhees博士師徒二人證明,醫生可以利用工業化生產的合成材料進行動脈病變的標準化手術治療,不再受血管材料來源的限制。
【1960s–21世紀】
圖1 人工血管材料演變
1953年Vinyin-N人工血管首次人體應用以后,人工血管技術逐步演進:
1960年代:聚酯(Dacron)血管廣泛應用于主動脈及大口徑血管置換。
1970年代:膨體聚四氟乙烯(ePTFE)血管問世,生物型人工血管開始臨床應用。
1990-2010年:ePTFE血管改性,但仍然存在通暢率低和易感染等缺點。
21世紀:組織工程血管誕生,通過細胞、支架和生物反應器制造“活血管”,提高小口徑血管通暢率和抗感染性能,2022年5月人道主義用于烏克蘭戰場,為戰傷傷員提供救命血管替代方案,2024年12月19日獲得FDA批準上市。
圖2 組織工程人工血管用于烏克蘭戰場
科學與醫學意義
從Voorhees博士用他夫人縫紉機制備出的Vinyon-N人工血管,到現代高度工程化標準制備的組織工程人工血管,人工血管臨床應用已跨越七十余年,成為主動脈手術、外周血管手術和尿毒癥患者透析通路不可或缺的技術,現在每年全球近百萬例患者因此獲益。
內徑更小的、性能要求更高的用于心臟冠脈搭橋的人工血管全球范圍內仍然沒有商業化產品。不同年代有不同的使命和任務,也許這才是我們從Blakemore博士和Voorhees博士的人生經歷中吸取的靈感和能量,潛心研發出更優的人工血管產品,造福患者!
圖3 CoroMatrix蔻邁通?人工血管用于羊冠脈搭橋術后DSA隨訪結果(海邁醫療供圖)
Arthur B. Voorhees Jr. (1921–1992)
現代血管外科先驅、Vinyon-N人工血管發明者,一生任職于哥倫比亞大學長達28年,1978 年創立Blakemore 獎,以表彰優秀外科住院醫師,獲哥倫比亞大學內外科醫學院終身醫學成就獎,于1983年退休。
教育經歷
本科:弗吉尼亞大學(University of Virginia),生物學
醫學博士(MD):哥倫比亞大學內外科醫學院(Columbia University College of Physicians and Surgeons, P&S)
外科實習:紐約長老會醫院(Columbia-Presbyterian Hospital), 1946–1947
外科Fellowship:哥倫比亞大學P&S,1947–1948(師從Arthur H. Blakemore博士)
外科住院醫師:紐約長老會醫院,1950–1955
工作經歷
1955–1960:哥倫比亞大學P&S 外科講師、長老會醫院助理主治醫師
1960–1970:外科副教授、血管外科副主任
1970–1983:外科教授、血管外科主任;
兼任:
哥倫比亞大學貝爾維尤醫院(Bellevue Hospital)訪問外科醫生
哈萊姆醫院(Harlem Hospital)訪問外科醫生
美國圣奧爾本斯海軍醫院顧問
1983 退休:獲臨床外科榮譽教授(Professor Emeritus of Clinical Surgery)
參考文獻:
1.The New York Times Archives May 17, 1992, Section 1,Page 46.
2.VOORHEES AB Jr, JARETZKI A 3rd, BLAKEMORE AH. The use of tubes constructed from vinyon "N" cloth in bridging arterial defects. Ann Surg. 1952 Mar;135(3):332-6.
3.BLAKEMORE AH, VOORHEES AB Jr. The use of tubes constructed from vinyon N cloth in bridging arterial defects:experimental and clinical studies. Ann Surg. 1954 Sep;140(3):324-34.
4.Moore E E, Curi M, Namias N, et al. Bioengineered Human Arteries for the Repair of Vascular Injuries. JAMA Surg. 2025, 160(2):181-189.
5.Smith RArthur B. Voorhees, Jr.: Pioneer vascular surgeon. Journal of Vascular Surgery, 18, 341-348.
海邁醫療科技(蘇州)有限公司成立于2021年9月1日,是一家臨床階段的組織工程與再生醫學平臺技術公司,為國內首家、全球第二家具備量產小口徑(內徑≤6mm)組織工程血管能力的企業。公司創始人華中科技大學附屬協和醫院心臟大血管外科邱雪峰教授先后留學加州大學伯克利分校、加州再生醫學研究所(CIRM)、加州大學洛杉磯分校。
公司專注于標準化大規模培養和生產小口徑組織工程血管,該產品適應證包括慢性腎透析血管通路建立、下肢動脈外傷(包括戰場血管損傷)血管替代、下肢動脈粥樣硬化及冠狀動脈搭橋術,在此技術平臺上研發、生產其他再生醫學產品,并擴大至全球范圍的臨床研究及商業化。
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