探秘人體配件“夢工廠”

當聽力喪失、關節老化、血管堵塞甚至心臟衰竭時，去做個以新換舊的手術吧。3D打印的骨骼、真絲或尼龍材質的血管，依靠電池運行的耳蝸……那些量身定制的人體組織和器官配件，不但能夠修復人類殘缺的軀體，也正在改變人類的生命長短。

醫療器械替代感官

隨著醫學發展的進步，人類在不久的將來，可以像變形金剛一樣隨意更換自身的“零件”。

蓉蓉今年剛剛6歲，一直在家人的疼愛下長大。和大多數同齡孩子不一樣的是，出生時，蓉蓉沒有通過新生兒聽力篩查，這就意味著，她缺失了聽力。為了解決這個問題，醫生建議家人為蓉蓉進行耳蝸移植。

為小蓉蓉進行人工耳蝸植入手術的主刀醫生殷善開，是上海交通大學附屬第六人民醫院副院長，也是耳鼻咽喉科研究所所長。像這樣的人工耳蝸植入手術他每年要完成上百臺。如何讓沒有聽力的蓉蓉“聽”到聲音？殷善開指著一根異常柔軟的電極解釋道，手術中，他將要把這根電極直接植入耳蝸部位，這樣做的目的，是為了讓電極繞過耳蝸中無功能的部分，直接向聽神經發送信號。

手術的原理并不難理解，植入體部分和外部的接收裝置相互配合。它們就像一對微型電腦，能夠瞬間處理極大量的信號。麥克風采集聲音，處理器進行解碼分析，再由植入體完成信號轉換并傳遞給大腦的聽覺神經，這樣，一條人工模擬出的聽覺通路就重建完成了。

憑借該技術，人類第一次使用醫療器械，替代了人類的一種感官。

從20世紀90年代到今天，我國的人工耳蝸植入的技術在不斷地取得重大的進步，在最初的起步階段，全國每年僅有10例左右人工耳蝸植入的病例，發展到現在，每年至少5000余例。

“由于人工耳蝸在治療雙側極重度耳聾方面的巨大成功，使它當之無愧地成為當今社會最為有效、最為成功的人工替代器官。”殷善開說道。

手術很成功，在第一次聽到語音后的半年，蓉蓉開始學著自己說話。暑假里，蓉蓉會去少年宮學琵琶、學跳舞。而在今年秋天，她剛剛成為一所普通小學的一年級學生。植入的人工耳蝸會陪伴她一輩子，這是她回到有聲世界、回到主流社會的鑰匙。

換個關節散步去

家住北京的安桂珍，在75歲那一年，體會到了人造器官帶給她的便利。在更換了一塊金屬的關節之后，她終于能夠擺脫折磨她已久的疼痛了。“主要就是左邊膝蓋疼，別說是爬樓梯了，就是遛彎兒時多走幾步，回到家膝蓋就腫。”安桂珍說。

人工耳蝸是一種特殊的聲-電轉換裝置，其工作原理是將環境中的聲音信號轉換為電信號，將電信號通過植入的電極傳入患者耳蝸，刺激耳蝸殘存的聽神經，從而產生聽覺

在中日友好醫院骨關節外科，郭萬首主任經常會見到像安桂珍這樣的病人：“人體的任何一個部件都不是永久牌的，總會有磨損，功能也會逐漸減退。特別是隨著年齡增長，活動量比較大，或者體重比較大的人，無形當中給關節增加了額外的負擔，所以他們的關節磨損就會更快。”

問題出在了衰老的左膝關節上。膝關節是人體內最大、最復雜的關節，承擔著我們人體運動的重要功能。當安老太太每跨出一步時，她接觸地面的壓力，都相當于體重的三倍。當自身的關節不可避免地出現損傷或者老化之后，使用一個人工關節，來滿足運動和負重的需求，無疑是最明智的選擇。

“人工關節置換不像咱們老百姓想的那樣，不是把這個關節全部拿掉，換個新的。關節置換，它相當于在磨損的關節表面加個套子。”郭萬首解釋道：“采用人工關節這種方式，替代病損的關節，恢復關節的功能。這種技術已經幾十年了，現在已經非常成熟了。”

由金屬和聚乙烯材料構成的人工關節，具有耐磨、潤滑的優點，它能很好地和人的肉身融為一體。日常生活中，安桂珍根本感覺不到它的存在，現在，安桂珍能夠上下樓梯、下蹲。

科學家們向著人造器官的夢想不斷努力。用新零件替換舊零件，人類發揮了天馬行空的想象力。在骨科領域，金屬、陶瓷、碳纖維甚至泡沫塑料，都是人工骨骼的熱門材料。2016年6月，北醫三院的手術室里完成了一臺不平凡的手術：世界首例3D打印人工椎體手術。植入的多節胸腰椎體，替代了患者被徹底切除的5節脊柱，長度達19厘米。這在以往，是不可想象的。

人工耳蝸、人工關節，可以在人類喪失聽力、關節退化時，幫助人類恢復健康。但當心臟衰竭、血管堵塞這樣的問題出現時，用木頭、金屬或高分子材料造出一個保命的臟器，在現階段看來還有些不太現實。盡管移植手術可以滿足一小部分病人對器官的需求，但一個嚴峻的問題是，可供移植的器官實在太稀少。

正因為如此，人們嘗試用機器來取代部分器官的功能。如今，你可以在一家普通規模的醫院里看到這種嘗試的結果：比如尿毒癥病人離不開的透析機，它就是龐大的體外人工腎；而重癥監護室和手術室里的人工心肺機，則是另一種意義上的“人造器官”，依靠它，醫生才可以讓我們的心臟暫時停止跳動，以完成精細的心臟矯正與修補。這些看起來冰冷、復雜的機器，在挽救危重病人、爭取移植時間方面起到了越來越重要的作用。不過，它們還算不上真正意義上的“人造器官”，因為除了功能性之外，用來替換的“零件”最好小巧、便攜、節省能源。

血管也能滌綸造

每年入秋，許寶明都會在自家院子里曬上玉米和辣椒，做這些農活時，她看起來和普通農民沒什么區別，但她的身體里，卻有著總長度將近60厘米的人造血管。這使她聽起來有點像科幻小說里的人物。

2012年，北京大學第一醫院心臟外科肖鋒主任曾主刀，搶救了一位患有“主動脈夾層動脈瘤”的中年女性，她正是許寶明。主動脈夾層動脈瘤，歷來是心外科醫生公認的最兇險的一種疾病，病人隨時都有可能猝死。

正常的血管壁是由內膜、中膜和外膜三層結構組成的。而許寶明的血管發生了病變，血管的膜與膜之間出現了縫隙，致使血液不通過正常的血管腔，而是流進了管壁夾層之間。這樣的情況非常兇險。因為一旦外膜支撐不了來自血管的壓力，血管就會爆裂。

更糟糕的是，許寶明主動脈夾層的范圍累及整個胸、腹主動脈及其各大分支。而她自己身上，根本找不到足夠粗、足夠長的，能夠替換的血管。人造血管成了她唯一的選擇。

“所有的主動脈都換完了”，談及那次手術的難度，肖鋒仍然印象深刻：“從主動脈瓣一出來開始，一直到我們的髂血管，都變成了人造血管。”

自1952年首次投入使用，人造血管在大約50年的時間里取得了迅猛發展。最初，人們用化纖材料編織成人造血管，比如尼龍、滌綸甚至真絲等。目前，還有一種流行的“面料”是聚四氟乙烯、“特氟龍”。是的，正是廚房中不粘鍋的表面涂料。以這種材料編織而成的人工血管可以隨意彎曲而不致吸癟，現在，它們正廣泛地應用在大血管替代手術中，為大動脈瘤等重大疾病的治療提供了出路。

“在心血管外科的話，人工組織器官運用相對來說還是比較普遍的。”肖鋒說道，人工器官離我們并不遙遠，“老百姓最常知道的人工瓣膜，已經有很多病人都進行過瓣膜置換。人工瓣膜不僅在中國，在全球也是臨床運用最多的人工器官之一”。

帶著體內的滌綸人造血管，許寶明度過了自己的49歲生日。無論是人工瓣膜還是人造血管，這些人造的配件已經不知不覺參與到普通人的生活中。在可期的未來，人體，也許會被更多人工部件取代。

（《小康》2017年10月上）