人體植入物：最貼身的“裝備”

李微

美國第一大軍火企業(yè)接班人托尼·斯塔克在遭遇恐怖分子綁架時，被炮彈碎片擊中心臟。歷經(jīng)種種曲折，他從死神那里重獲新生——幫助他的心臟恢復(fù)跳動的，是胸口里的一個用核聚變能源塊做的動力裝置。后來，這個畢業(yè)于麻省理工學(xué)院的高材生，又給自己做了一套用核聚變能源驅(qū)動的鋼鐵盔甲，使自己成為懲惡揚善的超級英雄。

電影《鋼鐵俠》里的這一故事，雖然有濃郁的科幻色彩，可也并非憑空杜撰。比如，鋼鐵俠心臟里的核聚變裝置就脫胎于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已有的核電池人工心臟。他的鋼鐵盔甲，實際上是可植入人體內(nèi)、用于改善身體機能的各種微型芯片與裝置的集大成者。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，植入人體內(nèi)的各種裝置越來越多，種類也五花八門。今后，人人都有可能成為“鋼鐵俠”。

國家食品藥品監(jiān)督管理局對各類植入人體內(nèi)的裝置有嚴格的定義：任何借助外科手術(shù)而進入人體的器械，其全部或者部分進入人體或自然腔道中；在手術(shù)結(jié)束后長期留在體內(nèi)，或者這些器械部分留在體內(nèi)至少30天以上的，被統(tǒng)稱為“植入式醫(yī)療器械”。

眼下，將精密的金屬或電子器件植入人體，以發(fā)揮治療、監(jiān)測等作用，或者代替已缺損器官，早已成為現(xiàn)實。在不知不覺中，人造關(guān)節(jié)、人工耳蝸、心臟支架……這些現(xiàn)代最尖端的植入式裝置已經(jīng)進入一個相當(dāng)發(fā)達的水平，其臨床應(yīng)用的程度遠遠超出了人們的想象。

從心到腦

人工心臟這個概念人們并不陌生。1953年，人工心肺機首次用于心臟手術(shù)獲得成功，由此拉開了人工心臟研究的序幕。人工心臟利用機械的方法把血液輸送到全身各器官以代替心臟功能，它又被分為暫時性和永久性的：前者是部分取代心臟的輔助性人工心臟；后者則是取代整個心臟的全人工心臟。無論作為治療措施，還是作為心臟移植的過渡支持，人工心臟都已取得了長足的進步，許多產(chǎn)品已經(jīng)商品化。

如果說人工心臟就是一臺人工制造的血泵，心臟起搏器就是一臺輔助血泵正常運轉(zhuǎn)的小型電刺激器。最早的心臟起搏器出現(xiàn)在80多年前，當(dāng)時電池比較大，需要“外掛”，不能隨身攜帶。直到1958年，才出現(xiàn)可全部埋在體內(nèi)的心臟起搏器。到了后來，又增加了微處理器，只在感覺有需要時，病人才啟動它，并采用核元素作為能量來源。

腦起搏器的問世要比心臟起搏器晚很多，所使用的技術(shù)也更加先進。美國美敦力公司是全球最大的植入式醫(yī)療裝置生產(chǎn)商，1995年，它研發(fā)的第一代腦起搏器開始投入臨床使用。

人的大腦構(gòu)造非常精密，所以在里面植入機器聽起來有些不可思議，可實際上，腦起搏器卻是一種巧妙而精準的設(shè)計。腦起搏器的主體部分——刺激器當(dāng)然不會直接被安裝在腦部，而是埋在人體胸膛的皮膚下。刺激器里伸出兩根細細的兩端帶有電極的導(dǎo)線，經(jīng)過耳朵穿進頭骨，插入腦顱里控制運動神經(jīng)核團。通過微弱的電流刺激，腦起搏器可用來改善帕金森癥、腦癱與癲癇患者的運動機能。

起搏器是個大家族，除了用于心臟與大腦的，還有用于改善聲帶麻痹的喉起搏器與治療胃癱的胃起搏器。所有的起搏器都有一個體外遙控器，用于監(jiān)控調(diào)節(jié)機器的運行。遠程監(jiān)控技術(shù)將在植入式醫(yī)療裝置里走得更遠，這是未來20年的醫(yī)學(xué)趨勢。例如，現(xiàn)在的心臟支架只能用來疏通動脈，未來的支架將在其壁面上加裝采用無線射頻辨識技術(shù)的傳感器，只要將感應(yīng)棒掃過病人的胸部，就能以無線方式取得血管狀況的反饋。

材料不斷進化，是所有植入式醫(yī)療裝置的共同特點。比如，最早的人工關(guān)節(jié)是用不銹鋼做的，后來改為鈷合金，現(xiàn)在已開始使用陶瓷材料。而早期的心臟支架，在使用一段時間后，仍會造成支架內(nèi)的狹窄。這一問題直到2003年，當(dāng)能夠抑制血管損傷的藥物涂層支架出現(xiàn)時才得到改變。

不過，當(dāng)植入越來越多的電子設(shè)備后，今后人體在某種程度上就有可能成為“被控制的機器人”。因為植入式裝置大多運用了遠程遙控技術(shù)，黑客們可以侵入它們的無線網(wǎng)絡(luò)，來關(guān)閉或者控制器械的運行，從而要挾患者。英國一家網(wǎng)絡(luò)安全公司就曾在今年發(fā)表報告說，經(jīng)過測試他們發(fā)現(xiàn)，可以輕易影響近300英尺內(nèi)的所有人體內(nèi)胰島素泵的工作。

締造“超人”

起初，醫(yī)學(xué)家們發(fā)明各種植入式醫(yī)療器械，是為了救治病人。其后，另一種思路出現(xiàn)了：當(dāng)一些設(shè)備用于正常人的時候，是否會增強人體技能，以至于制造出“超人”呢？

2012年，57歲的香港市民胡雪婉接受了一場長達9個半小時的眼科全麻手術(shù)。她的眼窩底部，植入了一塊由德國AG公司提供的、只有3毫米見方的柔韌芯片。一個月以后，因患視網(wǎng)膜色素性變而曾失明17年的她，重見光明。

不過，胡雪婉恢復(fù)的只是部分視力，她最遠只能看到自己前方一米左右的距離。因此，研究遠遠未達終點，在這一領(lǐng)域，全球至少有20個團隊正在進行著你追我趕的賽跑。其中佼佼者之一是美國麻省理工學(xué)院的波士頓視網(wǎng)膜植入計劃，他們的研究從1980年代末就已開始。據(jù)該團隊的肖恩·凱利博士介紹，他們研究的是一種用鈦金屬做的植入物，包括一塊擁有200個通道的芯片和繞在虹膜外面的線圈。病人在植入裝置后，還將戴上裝有攝像頭的眼鏡，并攜帶裝有電池的小型袖珍電腦。電腦會讀取及分析圖像，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到植入裝置，而植入裝置會利用電極將電脈沖傳送到視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞。

這一裝置有沒有可能不局限于矯正視力而是讓人擁有超凡視力？比如，視力健全的人在夜間使用這種“電子眼”，將有可能看到比肉眼所見的更多的畫面。凱利對此并不否認。他說，腦機接口領(lǐng)域（包括與視力有關(guān)的接口）可能會朝著增強人體機能的方向發(fā)展，當(dāng)然，這需要漫長的歷程。

美國獨立科學(xué)家托德·哈夫曼說，如今正在研發(fā)的植入技術(shù)可能將在方向上有所調(diào)整，之前主要用于彌補機體功能的不足，而未來可以對那些功能已經(jīng)達到平均水平或超過平均水平的人進一步增強。

美國神經(jīng)信號公司開發(fā)出一款腦機接口的儀器，可讓罹患肌萎縮側(cè)索硬化癥或中風(fēng)等嚴重腦部疾病的病人重新正常說話。2008年，他們曾成功地使一名患有閉鎖綜合征的病人恢復(fù)了說話。神經(jīng)信號公司研制的植入式親神經(jīng)性電極，將大腦中語言運動區(qū)域的電波活動轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，傳送給電腦，然后電腦把該數(shù)據(jù)映射成英語中的39個音位（語音的最小單位），最終由揚聲器播放重新構(gòu)建的聲音。按此原理，將來像《黑客帝國》那樣，將信息直接下載到大腦里也并非完全不可行。

南非短跑運動員、“刀鋒戰(zhàn)士”奧斯卡·皮斯托留斯從小失去了一雙小腿，替代他下肢的，是運動性能甚至超過了人類天生肢體的高碳纖維假肢。帶著這樣一雙高科技的人造義肢，奧斯卡已經(jīng)參加了兩屆健全人的奧運會。當(dāng)更快、更強、更容易控制的各種裝置可以隨意植入或運用于人體時，必然將會使人類再度面臨一個古老的哲學(xué)問題：人是什么？怎樣定義人？