失戀時(shí)，人們會(huì)說(shuō)：“心碎了，再無(wú)藥可救”。但對(duì)于那些真的患有心臟病的人們來(lái)說(shuō)，生機(jī)卻正在降臨。一系列前沿技術(shù)的革新將在不久的未來(lái)造福成千上萬(wàn)的心臟病患者。

健康人的心臟共有左右心房、心室四個(gè)腔。這四個(gè)心腔共同作用，才能將血液輸往全身。而多數(shù)心臟病患者正是由于單邊或雙邊心腔無(wú)法正常運(yùn)作，從而導(dǎo)致心臟衰竭，被多次送往醫(yī)院。通常來(lái)說(shuō)，心腔功能受損與心肌或心瓣損傷、冠心病、遺傳性心臟病、病毒性感染等病癥有關(guān)。

“可穿戴”心臟

在美國(guó)，每年僅有2000至2500顆捐贈(zèng)心臟可用，這意味著多數(shù)重度心臟病患者必須等上幾個(gè)月甚至幾年的時(shí)間才有機(jī)會(huì)進(jìn)行心臟移植，而這還必須建立在患者能夠熬過(guò)漫長(zhǎng)等待期的基礎(chǔ)上。在此情勢(shì)下，心科迪雅人工心臟（SynCardia Total Artificial Heart）可以說(shuō)為陷入此困境的患者帶來(lái)了新的希望。心科迪雅人工心臟繼承了著名的賈維克人工心臟技術(shù)（二十世紀(jì)八十年代研發(fā)而成），自投入使用以來(lái)創(chuàng)造了1350個(gè)以上移植成功案例，成為目前為止使用最為廣泛的人工心臟。它為兩心室心臟衰竭晚期患者架起了通往新生的重要橋梁，使其有機(jī)會(huì)等到捐贈(zèng)心臟的到來(lái)。

然而，美中不足的是，直至目前，心科迪雅人工心臟佩戴者的活動(dòng)范圍仍僅局限于醫(yī)院之內(nèi)。心科迪雅人工心臟的發(fā)動(dòng)器與電子設(shè)備安置在病人體外一個(gè)碩大笨重的傳動(dòng)裝置內(nèi)。該傳動(dòng)裝置與人工心臟由兩根導(dǎo)管相連，并通過(guò)向人工心室內(nèi)的“氣球”充氣來(lái)實(shí)現(xiàn)心跳。盡管該裝置將人工心臟的事故率降低至1%以下，卻依然無(wú)法抵消病人由于久困醫(yī)院而下降了的生命質(zhì)量帶來(lái)的負(fù)面影響。

鑒于此，在四年的試驗(yàn)后，美國(guó)食品及藥物管理局（FDA）于2014年7月批準(zhǔn)了“自由之心”便攜式傳動(dòng)器（Freedom portable driver）的投入使用。自此，袖珍的“自由之心”（僅重13.5磅）替代了洗碗機(jī)大小的醫(yī)院傳動(dòng)裝置。因其迷你的體型，“自由之心”可以被裝在背包里或安在滾輪助行器上。此外，“自由之心”使用鋰電池，使用普通的壁式插座或車載電源便能輕松充電。“自由之心”攜帶與使用的便捷使得患者能夠在等待移植心臟的時(shí)間里享有醫(yī)院之外的正常生活。

而“自由之心”究竟能在多大程度上幫到人工心臟的使用者呢？通過(guò)蘭迪·謝潑德（Randy Shepherd）的例子，我們便能窺見一二。由于急性風(fēng)濕，謝潑德的心臟受損，兩側(cè)的心室都無(wú)法抽取足夠維持其生命的血液。2013年6月，謝潑德安裝了心科迪雅人工心臟，不到一年，他就戴著他的“自由之心”完成了在鳳凰城（Phoenix， Arizona，亞利桑那州州府）近郊舉行的帕特之跑（Pats Run）比賽4.2英里的步行賽程。

機(jī)械與奶牛的奇妙組合

對(duì)于多數(shù)患者而言，心科迪雅人工心臟僅僅是他們通往捐贈(zèng)心臟的跳板。然而，對(duì)于研發(fā)者來(lái)說(shuō)，更為重大的挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)出可供永久使用的人工心臟。

法國(guó)的研究者正試圖綜合使用人造材料與生物成分進(jìn)行永久人工心臟的開發(fā)。法國(guó)研發(fā)的CARMAT人工心臟由兩個(gè)心腔構(gòu)成，中間由一層膜片隔開。心臟的一側(cè)為抽血系統(tǒng)，主要控制心臟發(fā)動(dòng)與血流。此系統(tǒng)通過(guò)移動(dòng)膜片將外側(cè)的血液擠壓入循環(huán)系統(tǒng)。而傳感器和微電子控制儀則負(fù)責(zé)控制監(jiān)測(cè)器的壓力，并適時(shí)調(diào)整血液流速以更好地適應(yīng)患者的活動(dòng)，如將心率調(diào)整至運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

膜片緊鄰抽血系統(tǒng)的一側(cè)表面由聚氨酯合成，而其與人體血液接觸的另一面材料則來(lái)自于奶牛心臟的組織。該款人造心臟的心瓣材料同樣來(lái)自奶牛組織。設(shè)計(jì)者希望這些經(jīng)過(guò)化學(xué)消毒的生物材料能有助于解決過(guò)去困擾人工心臟的種種問題。例如，人體對(duì)合成材料的排斥反應(yīng)會(huì)摧毀紅血球或?qū)е卵?/p>

心跳靜止，卻依然生命不息

除需應(yīng)對(duì)人體排斥帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)外，人工心臟的設(shè)計(jì)者還要面對(duì)自然人體機(jī)制不可思議的持久耐力。一個(gè)健康的人體心臟一年需抽血3500萬(wàn)次，這一令人難以置信的數(shù)據(jù)是研究者們用任何儀器都難以趕上的。

面對(duì)這一難題，德州心臟研究所（ the Texas Heart Institute）的研究人員想出了一個(gè)一勞永逸的解決之道：設(shè)計(jì)出一種完全無(wú)需心跳的人工心臟，而取代心跳功能的將是一股永動(dòng)的血液流。為了實(shí)現(xiàn)這一想法，研究者們研發(fā)出了一種全新裝置，該裝置只含有一種活動(dòng)部件：雙葉轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子將在一個(gè)小小的鈦心腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的兩個(gè)葉片中，較小的葉片負(fù)責(zé)使血液從右心腔流至肺部，而較大的葉片則負(fù)責(zé)將血液由左心腔輸送至循環(huán)系統(tǒng)，再流經(jīng)全身。整個(gè)轉(zhuǎn)子將在磁場(chǎng)的控制下處于懸浮狀態(tài)，由于消除了部件間的摩擦，這一設(shè)計(jì)將進(jìn)一步降低整個(gè)設(shè)備的損耗。此外，磁懸浮技術(shù)還會(huì)用于調(diào)控葉片轉(zhuǎn)速，使其能更好地配合使用者的活動(dòng)。