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(kāi)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(guó)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(huì)增加到20萬(wàn)人。顯然,心臟移植手術(shù)必須另外尋找心臟來(lái)源。因此近20年來(lái),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(guó)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(dòng)了近一千三百萬(wàn)次,將他的生命延長(zhǎng)了112天。他死后,1300余人為他送葬,稱他是一位無(wú)私的先驅(qū)者。他的名字也永遠(yuǎn)地載入了醫(yī)學(xué)史冊(cè)。這顆人造心臟是由美國(guó)猶他醫(yī)療小組的羅伯特·賈維克設(shè)計(jì)的,心臟通過(guò)兩條2米長(zhǎng)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(dòng)。

科拉克手術(shù)后不久就能夠站立起來(lái),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(wú)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(zhǎng)的一位病人活了620天。

1995年10月,64歲的英國(guó)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(dòng)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(dòng)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(dòng)心臟被固定在古德曼的腹腔內(nèi),通過(guò)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(shí)的電能,因此,古德曼必須注意及時(shí)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(huì)危及古德曼的生命。古德曼接受電動(dòng)心臟移植術(shù)后,感覺(jué)一直良好,直到第二年3月,電動(dòng)心臟才出現(xiàn)了問(wèn)題,醫(yī)生對(duì)他實(shí)施了電動(dòng)心臟移出手術(shù)。電動(dòng)心臟取出后,古德曼重新依靠自己的心臟生存,30小時(shí)后,古德曼因心臟病發(fā)作離開(kāi)了人世。1998年,賓夕法尼亞、馬薩諸塞、密執(zhí)安、得克薩斯4個(gè)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(dòng)物試驗(yàn),他們的計(jì)劃是爭(zhēng)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(gè)微型內(nèi)電池,一個(gè)計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng),一個(gè)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(guò)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(gè)蘋果,由微型電動(dòng)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(gè)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(dòng)脈和體動(dòng)脈。兩個(gè)腔室之間是電動(dòng)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(dòng)數(shù)小時(shí)。植入這種人工心臟的人甚至可以參加游泳等激烈活動(dòng)。

內(nèi)電池能量耗盡后,可通過(guò)外電池組充電。目前人造心臟在試驗(yàn)中已經(jīng)創(chuàng)造了1.6億次無(wú)故障跳動(dòng)的記錄,相當(dāng)于輸送200萬(wàn)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(lái),就如同給機(jī)器更換了發(fā)動(dòng)機(jī)。如果未來(lái)的人體試驗(yàn)證明這種發(fā)動(dòng)機(jī)能夠使人體這臺(tái)活機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障運(yùn)行的話,那無(wú)疑將成為醫(yī)學(xué)史上具有劃時(shí)代意義的里程碑。(本欄目責(zé)任編輯:魏蘭新)