1. 早期嘗試（19世紀(jì)中葉）

Carl Ludwig及其學(xué)生shou次提出并嘗試了離體心臟灌流研究心臟生理學(xué)的想法。但他們未能使哺乳動(dòng)物的心臟在離體后成功復(fù)蘇（可能是無法維持冠脈灌注或心臟跳動(dòng)）。這為后來的技術(shù)突破埋下了伏筆。

2. Langendorff 的突破（19世紀(jì)末）

德國(guó)生理學(xué)家Oskar Langendorff解決了這一難題，他采用了一種 “逆行心臟灌流技術(shù)” 。將離體心臟經(jīng)主動(dòng)脈插管，灌流液逆行灌入，主動(dòng)脈瓣關(guān)閉，液體被迫進(jìn)入冠狀動(dòng)脈，經(jīng)冠狀靜脈竇流出。該方法成為所有現(xiàn)代離體制備的基礎(chǔ)。

3. 工作心臟模型的建立

Neely和Morgan建立“工作心臟”模型：在左心房增加插管提供前負(fù)荷，心臟可進(jìn)行生理性射血，更真實(shí)地模擬心臟工作狀態(tài)。

1. 心肌機(jī)械功能評(píng)估

在非射血型Langendorff心臟中，可通過向左心室內(nèi)插入連接壓力傳感器的球囊來監(jiān)測(cè)等容收縮狀態(tài)下的左心室壓力（LVP）；而在工作心臟模型中，則可利用串聯(lián)在主動(dòng)脈回路中的壓力和流量探頭評(píng)估心輸出量（CO）與搏出功（SW），若將壓力導(dǎo)管直接置入左心室還能更精確地獲取LVP。壓力容積（PV）環(huán)導(dǎo)管能同時(shí)采集左心室容積和壓力數(shù)據(jù)，是評(píng)估心室功能的金標(biāo)準(zhǔn)，可進(jìn)一步計(jì)算出每搏輸出量（SV）、收縮末壓力容積關(guān)系（ESPVR）、舒張末壓力容積關(guān)系（EDPVR）等。此外，在心臟灌流過程中還可進(jìn)行心外膜超聲，以獲取心腔直徑、心室壁厚度及瓣膜功能等信息。

2. 電生理學(xué)評(píng)估

在離體灌流心臟上可方便地記錄心電圖（ECG），還可通過電極法和光學(xué)法獲取更精細(xì)的電活動(dòng)信息。采用電極壓心肌可測(cè)得單相動(dòng)作電位（MAP），評(píng)估局部心肌復(fù)極能力。

光學(xué)標(biāo)測(cè)技術(shù)結(jié)合高精度成像系統(tǒng)與熒光染料，能夠以高時(shí)空分辨率監(jiān)測(cè)膜電位和鈣瞬變；Langendorff灌流時(shí)可加入興奮-收縮解耦聯(lián)劑blebbistatin以減少運(yùn)動(dòng)偽影，通過記錄心表熒光強(qiáng)度變化可分析動(dòng)作電位激活圖、動(dòng)作電位時(shí)程（APD）及交替搏動(dòng)（alternans）等指標(biāo)，用于研究心律失常機(jī)制或表征心臟電活動(dòng)。此外，離體心臟還可安全地應(yīng)用程序性刺激方案測(cè)試心律失常易感性，避免了在體模型中誘發(fā)血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。

應(yīng)用實(shí)例：測(cè)試抗缺血藥物（如伊馬替尼、催產(chǎn)素、肼屈嗪）。

遠(yuǎn)程缺血適應(yīng)機(jī)制：將接受遠(yuǎn)程缺血后的志愿者血漿透析液灌注于離體小鼠心臟，可減少梗死面積，并發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外囊泡及miR-16-5p等介導(dǎo)保護(hù)。

2. 心律失常

房顫：光學(xué)標(biāo)測(cè)揭示離體心臟房顫由穩(wěn)定的“轉(zhuǎn)子”驅(qū)動(dòng)，結(jié)合3D MRI可在離體人心房精確定位微解剖折返。

3. 心臟移植與異種移植

原發(fā)性移植物功能障礙：丙戊酸可改善靜態(tài)冷保存小鼠心臟的收縮和舒張功能，該效應(yīng)在豬工作心臟模型中同樣有效。

異種移植（豬→人）超急性排斥：離體豬心用人血灌注后15–30分鐘內(nèi)功能喪失，抗體及補(bǔ)體沉積。通過補(bǔ)體抑制劑、凝血抑制劑、IgM耗竭或基因修飾（表達(dá)hDAF、hCD46、hCD59或多基因GTKO/hCD46/HLA-E/hβ2-mg）可顯著延長(zhǎng)存活。

與傳統(tǒng)靜態(tài)冷保存相比，常溫離體心臟灌注可減少缺血時(shí)間、減輕缺血再灌注損傷。一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)顯示，使用EVHP保存的循環(huán)死亡供體心臟，患者6個(gè)月和1年生存率更高。

EVHP也是治療遞送平臺(tái)：可給予siRNA、間充質(zhì)干細(xì)胞、AAV載體，改善心臟功能或減輕免疫損傷。未來方向包括納米顆粒和酶法轉(zhuǎn)化血型抗原。