漫話人工心臟

雨佳

自從南非醫(yī)生克里斯泰·巴納德博士在1967年3月開創(chuàng)心臟移植手術(shù)以后,心臟移植遇到的最大難題是可供移植的心臟得之不易。以美國為例,每年得到的捐獻(xiàn)心臟只有2000多顆,而等待做心臟移植手術(shù)的病人約有35000多人,到2010年可能還會增加到20萬人。顯然,心臟移植手術(shù)必須另外尋找心臟來源。因此近20年來,科學(xué)家們一直在致力于人工心臟的研究工作。

1982年12月2日,美國西亞圖62歲的退休牙科醫(yī)生巴尼·科拉克成為世界上第一位接受人造心臟手術(shù)的人。

一顆塑料心臟在他體內(nèi)跳動了近一千三百萬次,將他的生命延長了112天。他死后,1300余人為他送葬,稱他是一位無私的先驅(qū)者。他的名字也永遠(yuǎn)地載入了醫(yī)學(xué)史冊。這顆人造心臟是由美國猶他醫(yī)療小組的羅伯特·賈維克設(shè)計的,心臟通過兩條2米長的軟管與體外一部機(jī)器相連,機(jī)器壓縮空氣,維持心臟的跳動。

科拉克手術(shù)后不久就能夠站立起來,并走了幾步,他還能自己吃食物。他去世是由于多種器官功能衰竭造成的,與人造心臟無關(guān)。繼科拉克之后,又有4位病人移植了賈維克的人造心臟,最后這些人都死了,其中維持生命最長的一位病人活了620天。

1995年10月,64歲的英國退休電影制片人艾布爾·古德曼成為世界上第一位接受電動心臟移植的人。他患有嚴(yán)重的心臟病,醫(yī)生認(rèn)為,他如果不接受手術(shù)的話,根本活不到第二年春天,移入古德曼體內(nèi)的電動心臟如拳頭大小,心臟每分鐘最多可泵出10升血液,足以滿足人的血液循環(huán)需要。電動心臟被固定在古德曼的腹腔內(nèi),通過從胸部引出的導(dǎo)線與體外電池組相連。電池組既可裝在肩部的背帶上,也可安裝在腰帶上。

電池組可提供5～8小時的電能,因此,古德曼必須注意及時更換電池。另外,與體內(nèi)相連的導(dǎo)線有可能造成感染,這也會危及古德曼的生命。古德曼接受電動心臟移植術(shù)后,感覺一直良好,直到第二年3月,電動心臟才出現(xiàn)了問題,醫(yī)生對他實施了電動心臟移出手術(shù)。電動心臟取出后,古德曼重新依靠自己的心臟生存,30小時后,古德曼因心臟病發(fā)作離開了人世。1998年,賓夕法尼亞、馬薩諸塞、密執(zhí)安、得克薩斯4個州的醫(yī)學(xué)專家聯(lián)合研究出一種完整的人工心臟,目前正在進(jìn)行動物試驗,他們的計劃是爭取5年內(nèi)移植到人體。該人造心臟包括由鈦制成的人造心臟本體,一個微型內(nèi)電池,一個計算機(jī)操縱系統(tǒng),一個外接電池組。人造心臟本體用以取代患者的心臟,和內(nèi)電池一起移入患者腹腔,外接電池組不植入人體,而是通過安裝在腹部表皮下的插座給內(nèi)電池充電。

人造心臟本體重900克,大小相當(dāng)于一個蘋果,由微型電動機(jī)和泵組成。它與真正心臟的四腔室結(jié)構(gòu)不同,它只有兩個腔室,右邊的腔室分別接肺靜脈和體靜脈,左邊的腔室接肺動脈和體動脈。兩個腔室之間是電動機(jī)和泵,在心臟與血管的接口部位裝有活塞,以代替心臟瓣膜的功能。植入人體的微型內(nèi)電池可供人造心臟跳動數(shù)小時。植入這種人工心臟的人甚至可以參加游泳等激烈活動。

內(nèi)電池能量耗盡后,可通過外電池組充電。目前人造心臟在試驗中已經(jīng)創(chuàng)造了1.6億次無故障跳動的記錄,相當(dāng)于輸送200萬升血液,使病人生存5年。用這種完整的人造心臟將人的心臟替代下來,就如同給機(jī)器更換了發(fā)動機(jī)。如果未來的人體試驗證明這種發(fā)動機(jī)能夠使人體這臺活機(jī)器長時間無故障運(yùn)行的話,那無疑將成為醫(yī)學(xué)史上具有劃時代意義的里程碑。(本欄目責(zé)任編輯:魏蘭新)