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斯塔爾教授發(fā)明了人工瓣膜，改變了全球瓣膜疾病治療的格局，讓數(shù)百萬患者重獲新生。他培養(yǎng)過眾多住院醫(yī)生、國際研究員和外科醫(yī)生，關于他的記憶，將繼續(xù)塑造心胸外科領域的未來。

撰文 |凌駿

責編丨汪航

12月20日，美國俄勒岡健康與科學大學發(fā)布訃告，拉斯克基礎醫(yī)學獎獲得者、心臟醫(yī)學先驅(qū)阿爾伯特·斯塔爾（Albert Starr）教授于12月11日去世，享年98歲。

在超過半個世紀的職業(yè)生涯中，斯塔爾為人類醫(yī)學做出了卓越貢獻。他開啟了人工心臟瓣膜置換的新時代，接連完成全球首例人工二尖瓣、三尖瓣置換術，并為未來幾代心臟瓣膜的發(fā)展奠定了基礎。這改變了醫(yī)學史，挽救了數(shù)百萬人的生命。

俄勒岡健康與科學大學代理校長史蒂夫·斯塔杜姆（Steve Stadum）教授表示：“斯塔爾展現(xiàn)了醫(yī)生、創(chuàng)新者和教師的最高品質(zhì)。他通過幾十年如一日的奉獻精神，影響了全球無數(shù)患者和家庭的生活。”

阿爾伯特·斯塔爾教授/圖源：俄勒岡健康與科學大學

“我最害怕的就是默默無聞”

斯塔爾教授于1926年出生在紐約，并在當?shù)氐墓W校接受了基礎教育。他熱愛文學、生物學和音樂，在爵士樂風靡全美的年代，青年斯塔爾在一個樂隊擔任鋼琴手，四處演出，并賺到了大學的學費。

1942年，年僅16歲的斯塔爾以優(yōu)異的成績被哥倫比亞大學錄取，主修文學課程。后來回憶起來，斯塔爾由衷感謝老師們的指導，那是一群熱愛文學和藝術的專家，他們的批判性思維和人文精神，對斯塔爾未來的醫(yī)學思考和探索產(chǎn)生了深遠的影響。

而在理工農(nóng)醫(yī)領域，當時正值美國曼哈頓計劃時期，高校里擠滿了從事分子物理學研究的教授，但在選擇未來方向時，斯塔爾卻對生物學和醫(yī)學情有獨鐘。1946年畢業(yè)后，20歲的斯塔爾進入了哥倫比亞大學外科學院，并在3年后拿到了醫(yī)學學位。

隨后幾年，斯塔爾接連在美國約翰斯·霍普金斯醫(yī)院、紐約長老會醫(yī)院完成了實習和胸外科住院醫(yī)師培訓。

1953年，心肺分流術被學界發(fā)明，人工心肺機的出現(xiàn)讓外科醫(yī)生首次能夠打開患者心臟，進行復雜心臟疾病的開胸治療。斯塔爾接受了系統(tǒng)性的培訓，并堅定了心胸外科的專業(yè)方向。

“我最害怕的就是默默無聞。”多年后，斯塔爾曾在追憶青少年時代時說，“我不僅想完成一些重要的事情，還想讓世界認可我的成就。”

新技術的出現(xiàn)正好給了斯塔爾這樣一個機會。由于成績在醫(yī)學院常年名列前茅，1957年，原俄勒岡大學醫(yī)學院首席胸外科團隊邀請斯塔爾來到俄勒岡州，州心臟協(xié)會提供了1萬美元的項目啟動資金，斯塔爾得以在那里組建了全新的心臟直視手術團隊。

1958年，經(jīng)歷前期反復的動物實驗，斯塔爾為一名先天性心臟病患兒完成了地區(qū)內(nèi)首個兒科心臟直視手術。自此，他開啟了終其一生的先天性心臟病手術事業(yè)，為全球患兒提供了恢復正常生活的機會。

同一時期，斯塔爾遇到了各自改變對方一生的合作伙伴，曾為飛機制造過新一代燃油離心泵的機械工程師洛厄爾·愛德華茲（Lowell Edwards）。

人工心臟瓣膜的開創(chuàng)者

本質(zhì)上，心臟也是一個泵。在人的一生中，這個神奇的泵會跳動約30億次，將氧氣、血液和營養(yǎng)物質(zhì)輸送到全身。但如果心臟的4個瓣膜出現(xiàn)異常，無法正常開啟、閉合，或者出現(xiàn)滲漏，就會導致嚴重的心臟瓣膜疾病。

“當我們打開患者的心臟，看到受損的心臟瓣膜，有時候醫(yī)生能夠修復它。但如果不能，那我們沒有任何替代方法，無路可走。因此，沒有人工瓣膜的心臟手術是一次豪賭。”斯塔爾曾在一次采訪中說。

很長一段時間，醫(yī)生對于心臟瓣膜病的治療，僅限于在跳動的心臟中用手指或器械“粗放”地打開狹窄的瓣膜，且對于瓣膜反流沒有有效的治療方法。但隨著心肺分流術的出現(xiàn)，學界意識到，或許可以更換瓣膜。

1958年，愛德華茲找到斯塔爾，最初他計劃研發(fā)一套人工心臟系統(tǒng)，革新心臟疾病的治療。

斯塔爾同樣推斷，人工心臟會是醫(yī)學的未來，但他同時認為，無論是技術還是基礎研究，當時提人工心臟都還為時過早，“我告訴愛德華茲，這是一個偉大的想法，但我們應該先從研究更充分的更換瓣膜入手。”

隨后一年多里，斯塔爾和愛德華茲設計了多套方案，為了避免瓣膜血栓形成，兩人決定推翻傳統(tǒng)的瓣膜設計思路，即不再設計出一個“瓣”，改用球籠式設計，血液將球推開以允許流動，壓力下降后，球又會落回環(huán)中形成密封。

這么設計的好處是，即便有血栓出現(xiàn)，也會停留在“弧形表面”，不影響瓣膜功能。

初代“斯塔爾-愛德華茲瓣膜”/圖源：《細胞》

然而，產(chǎn)品在早期的動物實驗中并不順利，幾乎所有動物在完成人工瓣膜植入后的一個月內(nèi)，都死于瓣膜血栓。

為此，斯塔爾又進一步對閥芯和瓣環(huán)進行了改良，他還開發(fā)了抑制血栓形成的圍術期新方案，并最終在動物實驗中獲得成功。1960年，在一名患有晚期二尖瓣疾病的52歲男性身上，斯塔爾成功完成了全球首例人工二尖瓣置換術。這名患者此后活了15年，直到死于一場意外事故。

1961年，斯塔爾在美國胸外科協(xié)會會議上進行了案例報告，轟動了在場來自全球的心臟外科醫(yī)生。在接下去的5年里，針對閥門的尺寸、材料耐用性以及圍手術期的各種技術細節(jié)，斯塔爾和愛德華茲又進行了數(shù)次調(diào)整，并擴大了瓣膜的應用。

“那幾年，每周我們都要進行3~4次的討論。有一次我在海邊露營，半夜11點愛德華茲突然來沙灘上找我，說有一些新的想法。”斯塔爾在一次訪談中回憶。1963年，他又主刀完成了全球首例三尖瓣置換術。

“斯塔爾-愛德華茲瓣膜”也迅速投入了商業(yè)化量產(chǎn)，徹底改變了全球心臟瓣膜疾病的治療格局。在隨后的30多年里，“斯塔爾-愛德華茲瓣膜”累計植入了近20萬名患者體內(nèi)，一直到1990年后才逐漸被新一代產(chǎn)品所取代。

更為重要的是，斯塔爾的這一發(fā)明，激發(fā)了全球各地外科醫(yī)生、醫(yī)療器械公司開發(fā)并改良機械瓣膜、生物瓣膜和手術技術的決心。相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2024年6月30日，全球人工心臟瓣膜及瓣膜修復器械有效產(chǎn)品注冊總數(shù)為62件。

2007年，因為在心臟疾病領域的杰出貢獻，斯塔爾榮獲了拉斯克基礎醫(yī)學獎。頒獎詞寫道：在開胸手術的萌芽階段，斯塔爾開辟了瓣膜置換領域，他的工作使數(shù)百萬心臟病患者恢復了健康和長壽。

不知疲倦的外科醫(yī)生

或許是因為年輕時受到了文學和音樂的熏陶，斯塔爾還是一位極具醫(yī)學人文精神和責任心的醫(yī)生。早在美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)完善醫(yī)療器械監(jiān)管標準前，他就對人工瓣膜建立了完善的隨訪監(jiān)測系統(tǒng)。

斯塔爾曾在采訪中稱，醫(yī)學不只是技術問題，還有道德問題，“我們開發(fā)了首個植入人體的人工心臟組織，那除了做好手術，我們是否也有義務承擔患者終身所面臨的風險？從一開始，我就下決心，要對患者進行終身隨訪。”

自1964年起，斯塔爾建立了完善的人工瓣膜臨床隨訪隊列，率先對接受人工瓣膜置換的患者進行了詳細登記，并持續(xù)監(jiān)測并發(fā)癥和健康狀況。同時，為了能支持長期隨訪中的臨床護理，斯塔爾專門組建了多學科醫(yī)療團隊，其人員和設施配備相當于心臟重癥監(jiān)護病房的標準。

2004年，斯塔爾在《心臟瓣膜疾病雜志》上發(fā)布了長達40年的隨訪結果，所總結的關于患者長期并發(fā)癥的臨床信息，給全球?qū)W界不斷改進瓣膜設計和圍手術期治療、護理方案提供了啟示。

除了臨床和學術貢獻，斯塔爾還是一位受人愛戴的導師，他指導過全球眾多住院醫(yī)生、國際研究員和外科醫(yī)生，持續(xù)激勵著致力于醫(yī)學發(fā)展的后輩們。

斯塔爾教授在手術室培訓醫(yī)生/圖源：俄勒岡健康與科學大學奈特心血管研究所

我國著名胸外科專家、復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院胸外科主任陳海泉教授曾在一次采訪中稱，他在斯塔爾教授身上看到了榜樣的力量。

斯塔爾是陳海泉年輕時赴美學習和工作期間的導師，當時斯塔爾已經(jīng)71歲，但陳海泉從他身上感受到了“一種不知疲倦的干勁兒和求知欲”，“同事們一提到他總會說，‘他還能再干20年’”。

斯塔爾一直以外科醫(yī)生的身份活躍到2006年。此后，他離開一線，在多個研究機構擔任領導職務，推動心臟疾病領域的學術研究和人才培養(yǎng)。

2012年，86歲的斯塔爾協(xié)助成立了俄勒岡健康與科學大學奈特心血管研究所，并擔任研究所執(zhí)行主席，推動心血管疾病的轉(zhuǎn)化研究、臨床護理、教育和終身預防。

直到去世時，斯塔爾仍是奈特心血管研究所的名譽外科教授。美國胸外科醫(yī)師協(xié)會悼念稱，“斯塔爾教授在胸外科領域做出的貢獻不可估量，關于他的記憶，將繼續(xù)塑造這個領域的未來。”

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本文來源：醫(yī)學界

責任編輯：葉子

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