他們的心臟，裝在“背包”里

第三代人工心臟的核心部件包括一個形如背包的體外控制器和一個如水管三通接頭的金屬血液泵，有半個拳頭大小。血液泵通過一根泵纜，連接到體外的控制器。控制器內有提供動力的電池組和轉速控制系統，患者需要隨身攜帶。

《中國心血管健康與疾病報告2019》顯示，據推算，我國心衰患者人數約890萬，晚期心衰患者近100萬。然而，中國心臟供體源的數量并不能滿足中國心臟移植的要求。

四川省人民醫院心臟外科中心主任黃克力遺憾地說：“我們已經遇到過兩三名急需心臟移植的患者，因為等不到供體而抱憾離世。”

現實中，“以心換心”這種救治模式注定是杯水車薪。手術費用及后期維護成本高昂是一方面。供體數量和匹配度，是待移植者面臨的又一道關卡。

此外，心臟是所有移植器官里保存時間最短的。摘下來的心臟允許熱缺血時間僅為3至4分鐘，在適宜溫度下僅能保存6至8個小時，這增加了移植難度。

在此現狀下，人工心臟成為終末期心衰患者的最佳選擇。

研發之路充滿艱辛

現代醫學對人工心臟的定義是：用生物機械手段部分或完全代行心臟的泵血機能，維持全身血液循環，屬心室輔助裝置/系統。

2013年，美國心臟學會在心力衰竭管理指南中，將心室輔助裝置列為可選擇的治療方案之一。

“從全球的情況來看，2006年6月至2018年7月，有近2.5萬例患者接受心室輔助裝置植入。”中國醫學科學院阜外醫院再生醫學重點實驗室副主任周建業教授說。

人工心臟主要有三個方面的臨床應用：一是作為等待心臟移植的過渡，為患者爭取更多時間等到合適供體;二是為急性心衰患者提供短期替代支持，待心臟功能恢復后撤除;三是為終末期心衰患者提供長期替代，支持患者攜帶人工心臟長期生存。

全球首顆全內置全人工心臟問世于2000年，組成部分包括電動泵系統（含2個人工心室和4個瓣膜）、控制系統、電池及經皮能量傳輸系統線圈。置于體內的電動泵通過經皮能量傳輸系統及射頻交流系統，進行充電和信號傳遞。因為少了穿透胸壁的管線，患者感染風險大大降低。但這一設備重900g，只適用于胸腔容積較大的患者。幾十年來，它遲遲未得到美國食品和藥品管理局批準。

“全人工心臟的研發之路充滿艱辛，需要克服重重困難。由于早期植入后存在感染、出血、血栓栓塞和生物相容性及其并發癥，導致患者死亡，許多臨床試用的全人工心臟項目被迫中止。”2014年，中國工程院院士、中國醫學科學院阜外醫院院長胡盛壽在《全人工心臟離我們有多遠》一文中這樣寫道。

于是，一部分致力于全人工心臟研發的研究人員轉攻單心室輔助裝置。

黃克力稱，左心室是向全身泵血的主要動力源。在許多心衰重癥病例中，若能解決左心室問題，即可提供足夠的心臟功能。

臨床試驗也發現，一些使用左心室輔助裝置的患者，最終恢復到不用輔助裝置也能靠原裝心臟生活的程度。原因是他們不堪重負的心肌在心臟輔助裝置的協助下，得到寶貴的喘息時間，最終重獲力量，這亦使其免于心臟移植。“移植后，患者需要長期、大劑量使用抗排異藥物。這可能造成肝腎功能損傷，也會增加惡性腫瘤風險。”黃克力說，植入心室輔助裝置，患者要用的藥物就簡單很多，主要是抗凝藥物。

第三代人工心臟裝在“背包”里

據悉，第一代搏動式人工心臟也被稱為容積式泵，體積大，不易植入。

第二代人工心臟體積變小了，但葉輪轉速高，可能損害紅細胞和凝血系統，易引起血栓。

第三代人工心臟的設備體積小，易植入，運轉時幾乎不產熱。由于采用非接觸式軸承，核心零件可以不與周圍發生任何機械接觸而旋轉，減少了機械摩擦帶來的耗損問題。又因核心零件不和血液直接接觸，血栓問題亦明顯改善。但它也存在一些問題，如成本較高、攜帶不方便、高耗能、電池續航能力有限，易受外界磁場影響等。

11月10日，四川省人民醫院順利為一名42歲的終末期心力衰竭男性患者，實施全國首例正式上市人工心臟（左心室輔助系統）植入手術。此次手術植入的是第三代人工心臟，其核心部件包括一個形如背包的體外控制器和一個如水管三通接頭的金屬血液泵，有半個拳頭大小。

“人工心臟旨在搭建心臟輔助流道，輔助實現血液循環。血液泵由兩根人工血管和患者自身心臟相連。血液從心室經血管、流入血液泵。血液泵內葉輪轉動產生離心力將血液泵出，經出血管流入升主動脈，部分或完全代替心臟功能。”黃克力解釋說。血液泵通過一根泵纜，連接到體外的控制器。控制器內有提供動力的電池組和轉速控制系統，患者需要隨身攜帶。

“植入的人工心臟可以持續工作，直到進行心臟移植。除不能游泳外，患者能像正常人一樣生活，可以散步、正常工作及外出旅行。”黃克力說，國內第一例人工心臟臨床試驗的患者，已生存3年。

應成為“被植入和遺忘”的設備

從技術發展現狀看，要想永久替代人類心臟，心室輔助裝置還要攻克許多技術難關。包括：較低的抗凝或不抗凝，更小的功率，更安靜，易于植入和監測，電池更長續航，在身體之外沒有任何部件。最終，它應該成為“被植入和遺忘”的設備。

目前，將人工心臟與再生醫學結合成為主流研究方向之一。

比如，從患者腿部肌肉提取細胞，培養后制成片狀，再聯合人工心臟一起植入患者體內。細胞將與心肌一起工作，一旦心臟功能恢復到足夠強大，就能取出人工心臟，患者將依靠自己的心臟生活。先驅們的夢想，如今正在逐漸實現。

（澎湃新聞網等）