一個(gè)沒(méi)了心臟的人，每?jī)商祢T行15公里，你敢信？

(資料圖片)

王十七，脫口秀演員，因患擴(kuò)張型心肌病，一直在等待心臟移植。

2019年，未能等到心臟移植的王十七突發(fā)心臟嚴(yán)重衰竭，這時(shí)，他只剩下一個(gè)選擇——使用人工心臟，這也成了他活下去唯一的希望。

就這樣，中國(guó)自主研發(fā)的磁懸浮人工心臟成為了王十七身體的一部分，王十七在脫口秀上講訴了這段坎坷的經(jīng)歷，引爆全場(chǎng)。

移植之后，王十七現(xiàn)在每天可以快走5公里，每?jī)商祢T行15公里。

不得不說(shuō)，這簡(jiǎn)直是一個(gè)奇跡。

人工心臟：醫(yī)療器械皇冠上的寶石

心力衰竭是最常見(jiàn)的心臟病之一，因此也被稱為心臟病里的癌癥，每年數(shù)十萬(wàn)人死于該疾病。

心力衰竭簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是指心臟的泵血能力無(wú)法滿足身體需求，導(dǎo)致血流減慢，從而引發(fā)的一系列身體問(wèn)題，其中大部分患者主要是左心室功能的衰竭。

所以說(shuō)，要解決這個(gè)問(wèn)題，就是需要恢復(fù)左心室的泵血功能。

但是現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)，很難從根源上解決這個(gè)問(wèn)題，因此只能通過(guò)額外加一個(gè)機(jī)械泵，將血液輸送到人體的循環(huán)系統(tǒng)中來(lái)輔助或代替自然心臟的泵血功能。

這個(gè)就是王十七的【人工心臟】，所以準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，這并不是可以把自然的心臟換掉的完整的機(jī)械心臟，而是一個(gè)【心室輔助裝置】。

心室輔助裝置就是通過(guò)一根管子，一頭連接心臟，一頭連接主動(dòng)脈，然后中間有個(gè)機(jī)械泵，當(dāng)患者自己的心臟泵血能力不夠時(shí)，機(jī)械泵就發(fā)揮作用，增加泵血能力。

典型的人工心臟系統(tǒng)由血泵、驅(qū)動(dòng)裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、能源四個(gè)部分構(gòu)成，其中血泵是整個(gè)系統(tǒng)的最關(guān)鍵部件，也是技術(shù)難度最大的部分。

做好一個(gè)血泵有多難？

首先，因?yàn)檠靡苯痈梭w血液接觸，而我們的血液又有著非常嚴(yán)重的排斥反應(yīng)。

這就給人工心臟的材料， 工藝等提出了巨大的挑戰(zhàn)，比如血泵的材料，肯定不能有任何的微小的脫落，否則外來(lái)物進(jìn)入血液就容易導(dǎo)致排至反應(yīng)或者血栓。

其次，人工心臟的氣密性要非常好，相當(dāng)于一滴水大小的空氣要想進(jìn)入血泵，需要花上百年的時(shí)間。

另外，這個(gè)東西還不能做的很大，不然在人體內(nèi)無(wú)法安裝，所以血泵要在保證一定泵壓的情況下，還要盡可能減小齒輪和電磁鐵等部件的體積。

現(xiàn)在血泵的直徑要縮小到50毫米大小，跟乒乓球差不多。

正因?yàn)槿绱?，這樣的人工心臟才被稱為是醫(yī)療器械皇冠上的寶石。

人工心臟一開(kāi)始是一種大體積搏動(dòng)式容積流體動(dòng)力裝置，這種裝置體積大不說(shuō)，加對(duì)血液的有形成份破壞嚴(yán)重，溶血和血栓發(fā)生率高，后來(lái)被旋轉(zhuǎn)式血泵取代。

旋轉(zhuǎn)式血泵以轉(zhuǎn)子的支承方式為標(biāo)志，經(jīng)歷了從機(jī)械接觸式軸承、液體動(dòng)壓軸承，到全磁懸浮軸承的發(fā)展歷程。

全磁懸浮式血泵則是在轉(zhuǎn)子和泵殼內(nèi)布置一系列磁鐵和通電線圈，通過(guò)它們之間的磁力作用，使得轉(zhuǎn)子可以在不同的狀態(tài)下都能穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。

在移植進(jìn)王十七身體之前，研發(fā)人員曾當(dāng)著王十七的面，將這顆心臟以各種方式摔到桌子上，無(wú)論怎么摔，這顆心臟一直能保持在一個(gè)角度去進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

我國(guó)科研人員經(jīng)過(guò)10多年的努力，千百次的反復(fù)實(shí)驗(yàn)和調(diào)試才研制出了中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代磁懸浮人工心臟，被醫(yī)學(xué)界親切地尊稱為中國(guó)心。

此前不久，深圳核心醫(yī)療的超小型磁懸浮離心式人工心臟也已完成首例植入，據(jù)介紹核心醫(yī)療的產(chǎn)品為目前全球尺寸最小、重量最輕的磁懸浮離心式人工心臟。

未來(lái)方向

盡管人工心臟已經(jīng)拯救了不少人的生命，但是未來(lái)還有很多難題需要解決。

首先是無(wú)線充電。

無(wú)論第幾代人工心臟，都必須依靠外源性電源供給能量，由一根泵纜穿越體內(nèi)“隧道”對(duì)其進(jìn)行供電。

王十七也曾調(diào)侃，他的人工心臟有一條電線掛在左側(cè)，他母親平時(shí)還特意站在他左邊保護(hù)他。目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì)研發(fā)人工心臟無(wú)線充電的方式，我國(guó)的第四代就擁有了無(wú)線充電的功能。

其次是脈動(dòng)性血流。

脈動(dòng)血流可以輔助室間隔擺動(dòng)，降低右心衰的發(fā)生率，并降低血栓形成和關(guān)閉不全的發(fā)生率。

同時(shí)還能增加血管彈性，提高組織灌注，減少患者消化器官出血，使得LVAD術(shù)后的患者獲益更大。在研的產(chǎn)品中，也更多以脈動(dòng)血流為主要設(shè)計(jì)方向。

最后就是真正的全人工心臟(TAH)。

這可能比較符合大眾對(duì)于真正人工心臟的認(rèn)知，就是一個(gè)完整的心臟，可以取代自然心臟。

全人工心臟需要由生物材料研發(fā)而成，不需要移植者服用免疫抑制藥物。其內(nèi)部有一個(gè)復(fù)雜的傳感器和微處理器系統(tǒng)，它可以監(jiān)測(cè)病人身體內(nèi)部的變化，并根據(jù)病人身體機(jī)能需要，改變血液流動(dòng)，能夠根據(jù)病人的活動(dòng)來(lái)加速或者減緩血液流動(dòng)，在機(jī)理上是與人類心臟最相近的人工心臟。

2017年7月10日，Nicholas Cohrs和他的同事在《人工器官雜志》上提出了一個(gè)關(guān)于人工心臟的新概念，心臟是在蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的功能材料實(shí)驗(yàn)室由硅樹(shù)脂在3D 打印技術(shù)的幫助下制成。

根據(jù)2018年初的報(bào)告，最近使用各種聚合物而不是硅膠的人工心臟工作壽命仍然有限，只能提供100萬(wàn)次心跳的有用壽命，在人體內(nèi)大約10天。

當(dāng)時(shí)，Nicholas Cohrs和他的團(tuán)隊(duì)正在試驗(yàn)3D打印技術(shù)，努力開(kāi)發(fā)一種可以使用長(zhǎng)達(dá)15年的模型。

Nicholas Cohrs表示，“我們無(wú)法真正預(yù)測(cè)什么時(shí)候我們能夠擁有一個(gè)滿足所有要求并準(zhǔn)備好植入的最終工作心臟。這通常需要數(shù)年時(shí)間?！?/p>

相關(guān)報(bào)道：

https://en.wikipedia.org/wiki/Ventricular_assist_device

https://www.msdmanuals.cn/home/heart-and-blood-vessel-disorders/heart-failure/heart-failure-hf

https://www.zhihu.com/question/562399476

https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_heart#Current_prototypes

關(guān)鍵詞： 人工心臟 心室輔助裝置 心力衰竭