中国体外循环60周年纪念集
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丁文祥教授

2007年在第七届亚洲体外循环学术会议获终身成就奖
丁文祥教授,男,1929年生,安徽人。从事临床、科研、教学工作已60余年。从医以来,他兢兢业业、辛勤工作在临床第一线,做出了杰出的业绩。对患有先天性心脏病的孩子有着极其深厚的感情,强烈的责任感和事业心,使他义无反顾地几十年如一日刻苦钻研技术,并在工作中发明创造,率领心血管学科一班人白手起家,克服种种困难,在国内率先开展婴幼儿、新生儿心脏手术,建立体外循环专业,使以前在我国不能开展的婴幼儿心脏手术成为可能,挽救了无数个先天性心脏病患儿的生命。并为全国30多个省市培养了成套专业队伍和体外循环专业人员。为了解决先天性心脏病患儿外科治疗的材料问题,他将小儿外科与生物医学工程相结合,设计研制了符合婴幼儿体外循环的多种国产化医疗设备和医用修补材料,并在全国推广应用,为我国婴幼儿体外循环专业的发展做出了极大的贡献,他是我国医工结合的典范。为表彰他在医、教、研工作中做出的突出成绩和多年来表现出的高尚医德医风,国家、上海市和二医大系统曾给予他众多的奖励,1987年,获得全国卫生文明建设先进工作者;1999年,获得上海市崇高医学奖;2000年,获得上海市第三届医学荣誉奖,还先后获得了上海市医务界十杰、上海市劳动模范等称号。学术方面,荣获国家、上海市科技进步一、二、三等奖21项。
一、自力更生,创立了我国小儿和婴幼儿体外循环之先河
为开展我国小儿先心病外科治疗,丁文祥教授在1965年就开始筹建小儿心胸外科专业,而小儿体外循环在进行先心病手术治疗中起着举足轻重的作用,是心脏手术中密不可分的重要一环。为此,在20世纪60年代末至70年代中期,当时在极少参考资料的情况下,丁文祥教授积极思索,潜心研制小儿体外循环必需的仪器设备。当时国内只有上海Ⅱ型人工心肺机,不能适用于婴幼儿体外循环,于是在1973年11月丁教授与上海电表厂协作设计和研制成功适用于5岁以下儿童的我国第一台小儿人工心肺机,同年12月开始动物实验,1974年5月以该机作体外循环为一名体重10kg的婴儿做了室间隔缺损心内直视修补术获得成功,标志着我国婴幼儿体外循环下行心内直视手术的一个新的里程碑。此后又经二次改进,共投入生产20台小儿人工心肺机提供给国内各兄弟医院推广应用,为我国早期开展小儿先心病手术起到了关键作用。为了使小儿体外循环技术跟上国际先心病矫治技术水平,1974—1983年,丁文祥教授先后摸索、引进研制出三代符合我国国情的“小儿转碟式人工肺”“婴儿多管式鼓泡式人工肺”“小儿聚丙烯中空纤维膜式人工肺”,解决了适合小儿的氧合面积、材料和应用方法,为我国小儿复杂先心病外科事业的发展做出了重大贡献。该成果获得1985年度上海市科技进步二等奖。80年代初期,丁文祥教授主持与上海手术器械厂合作设计研制出用于儿童及婴幼儿体外循环心脏手术器械SXE-1型并通过专家鉴定投入生产,至今广泛应用于全国小儿心血管外科,填补了我国小儿和婴幼儿心血管体外循环心脏手术器械的空白,该项技术1986年获国家医药局优秀成果四等奖,1988年获上海市科技进步三等奖。
二、不断探索婴幼儿深低温停循环及心、肺、脑、血液保护技术
婴幼儿复杂先心病手术难度大,术后各种并发症多,常成为专业发展的瓶颈。20世纪70年代末,丁文祥教授借鉴国外经验,开展了深低温停循环技术及低温低流量灌注系列研究,为此他不知熬过了多少不眠之夜,经历了很多挫折和失败,甚至为挽救深低温心脏手术患儿还亲自献血。通过大量动物实验和临床探索,终于将此技术安全地应用于临床,挽救了复杂先心病婴幼儿的生命。他在国内率先阐明抑肽酶保护体外循环时血小板功能的分子生物学机制,其研究论文在国外权威杂志发表后,数十次被引用,成果推广到临床后,使心脏手术后出血量减少,节约了大量手术用血。近几年支持体外循环组在国内率先研究改良超滤技术,使体外循环结束时血液快速浓缩,减轻了术后组织水肿和炎症反应,改善患儿心肺功能,使术后呼吸机应用时间缩短了33.7%,提高了新生儿、婴幼儿手术质量。
以上研究成果获得了上海市科技进步一等奖和国家科技进步二等奖,在全国30余个心血管专业单位推广,取得了良好的社会和经济效益。并在国外SCI和国内核心期刊上发表论文10余篇,进一步丰富、完善和发展了深低温停循环理论和技术。深低温停循环技术及低温低流量灌注系列研究的技术自主创新点在于:①找到婴儿深低温停循环技术的成功关键是必须使用膜肺,并研制成国产膜肺在国内推广;②在开展深低温停循环技术基础上,研究深低温低流量技术,建立深低温下最低安全流量和最长时限概念;③研究深低温停循环和低流量交替技术减轻脑损伤和深低温停循环安全时限问题;④利用近红外光谱分析仪预测深低温停循环安全时限;⑤研究深低温血气管理方法,提出采用pH稳态和pH稳态→α稳态的灌注技术,可增加脑血流,减轻脑损伤;⑥研究药物L-硝基-精氨酸甲脂以及硫酸镁对停循环脑损伤的保护作用及其分子机制;⑦进行停循环技术与低流量技术对肺泡表面活性物质及肺功能影响的比较研究。
三、超越自我,是将临床医学与生物医学工程相结合的典范
60年代初,国外发达国家即开始人工心脏的研究,左心辅助泵用于临床已有20年的历史。为跟上世界医学发展的步伐,1979年上海市科委将人工心脏的研究列为攻关项目并由上海第二医科大学等单位承担,丁文祥教授在该攻关项目中参与领导,课题组白手起家,从筹集一根针、一件医疗器械开始做起,建立了实验室。经过8年的努力并在近200次动物实验的基础上,终于研制成了符合人体心脏功能的左心辅助泵。1987年5月由丁教授主刀下,对体重为80kg的一头公牛犊安装了人工左心辅助泵并存活24天,当时的文汇报刊登了这一新闻消息,并证实人工左心辅助泵可望不久即用于临床,为挽救心脏病患者的生命提供了有利条件,取得了很大的社会效益。之后,丁文祥教授不断地探索与超越,带领课题组投身到双心辅助泵和全人工心脏的研制工作中,为缩短与国外在这一领域中的差距做出了贡献。进入21世纪后,婴幼儿心脏手术成功率不断提高,但是仍有一部分患者术后因为心功能损伤而不能支持循环功能,国际上采用辅助循环技术等待心功能恢复。而目前常用的心脏辅助泵大都为成人产品,适用于小儿的很少。轴流泵体积小,结构紧凑,是比较理想的辅助循环设备,但是国际上现有设备造价高,不适合我国国情。因此,宝刀不老的丁文祥教授带领着课题组设计研制成功一种可分离式轴流泵,该技术将电机和泵体分别设计和制造,大大降低了制作成本。该设计在2003年获得实用新型专利,2006年获得国家发明专利。
四、为人师表,培养人才,积极扶植小儿体外循环专业朝着学科化方向发展
丁文祥教授经常向同事们宣传“一花独放不是春,百花齐放春满园”的思想。80年代,为使我国小儿先心病诊治赶上世界先进水平,丁文祥教授接受卫生部的委托,把治疗先心病取得的临床宝贵经验毫无保留地传授、普及到全国,为全国儿童医院培训配套完整的专业人员,协助创建先心病诊治中心和提供医学继续教育的条件。至今已有30余家儿童医院和综合医院的350余名专业人员从事儿科心血管专业,扩大了我国小儿先心病的诊治面,基本达到患者就近医疗的目标,为广大先心病患儿服务。20世纪末、21世纪初,随着小儿先心病诊治技术的不断提高,与之配套的小儿体外循环技术也日趋成熟,队伍不断壮大。身为心脏外科专家的丁文祥教授在担任中国生物医学工程学会副理事长和上海市生物医学工程学会理事长期间,十分关心灌注师队伍的建设,他亲自建议和批准成立了上海体外循环和辅助循环专业委员会(这是全国第一家隶属于生物医学工程学会的体外循环地方分会,后改为体外循环专业委员会),并亲自担任上海生物医学工程学会体外循环和辅助循环专业委员会首届主任委员。在他的提议和协助下,挂靠在中国生物医学工程学会之下的中国体外循环学会也得以成立,使中国从事体外循环专业的人员终于有了真正属于自己的学会。丁文祥教授为促进体外循环学科的发展做出重要贡献。