漫话人工心脏

雨佳

自从南非医生克里斯泰·巴纳德博士在1967年3月开创心脏移植手术以后,心脏移植遇到的最大难题是可供移植的心脏得之不易。以美国为例,每年得到的捐献心脏只有2000多颗,而等待做心脏移植手术的病人约有35000多人,到2010年可能还会增加到20万人。显然,心脏移植手术必须另外寻找心脏来源。因此近20年来,科学家们一直在致力于人工心脏的研究工作。

1982年12月2日,美国西亚图62岁的退休牙科医生巴尼·科拉克成为世界上第一位接受人造心脏手术的人。

一颗塑料心脏在他体内跳动了近一千三百万次,将他的生命延长了112天。他死后,1300余人为他送葬,称他是一位无私的先驱者。他的名字也永远地载入了医学史册。这颗人造心脏是由美国犹他医疗小组的罗伯特·贾维克设计的,心脏通过两条2米长的软管与体外一部机器相连,机器压缩空气,维持心脏的跳动。

科拉克手术后不久就能够站立起来,并走了几步,他还能自己吃食物。他去世是由于多种器官功能衰竭造成的,与人造心脏无关。继科拉克之后,又有4位病人移植了贾维克的人造心脏,最后这些人都死了,其中维持生命最长的一位病人活了620天。

1995年10月,64岁的英国退休电影制片人艾布尔·古德曼成为世界上第一位接受电动心脏移植的人。他患有严重的心脏病,医生认为,他如果不接受手术的话,根本活不到第二年春天,移入古德曼体内的电动心脏如拳头大小,心脏每分钟最多可泵出10升血液,足以满足人的血液循环需要。电动心脏被固定在古德曼的腹腔内,通过从胸部引出的导线与体外电池组相连。电池组既可装在肩部的背带上,也可安装在腰带上。

电池组可提供5～8小时的电能,因此,古德曼必须注意及时更换电池。另外,与体内相连的导线有可能造成感染,这也会危及古德曼的生命。古德曼接受电动心脏移植术后,感觉一直良好,直到第二年3月,电动心脏才出现了问题,医生对他实施了电动心脏移出手术。电动心脏取出后,古德曼重新依靠自己的心脏生存,30小时后,古德曼因心脏病发作离开了人世。1998年,宾夕法尼亚、马萨诸塞、密执安、得克萨斯4个州的医学专家联合研究出一种完整的人工心脏,目前正在进行动物试验,他们的计划是争取5年内移植到人体。该人造心脏包括由钛制成的人造心脏本体,一个微型内电池,一个计算机操纵系统,一个外接电池组。人造心脏本体用以取代患者的心脏,和内电池一起移入患者腹腔,外接电池组不植入人体,而是通过安装在腹部表皮下的插座给内电池充电。

人造心脏本体重900克,大小相当于一个苹果,由微型电动机和泵组成。它与真正心脏的四腔室结构不同,它只有两个腔室,右边的腔室分别接肺静脉和体静脉,左边的腔室接肺动脉和体动脉。两个腔室之间是电动机和泵,在心脏与血管的接口部位装有活塞,以代替心脏瓣膜的功能。植入人体的微型内电池可供人造心脏跳动数小时。植入这种人工心脏的人甚至可以参加游泳等激烈活动。

内电池能量耗尽后,可通过外电池组充电。目前人造心脏在试验中已经创造了1.6亿次无故障跳动的记录,相当于输送200万升血液,使病人生存5年。用这种完整的人造心脏将人的心脏替代下来,就如同给机器更换了发动机。如果未来的人体试验证明这种发动机能够使人体这台活机器长时间无故障运行的话,那无疑将成为医学史上具有划时代意义的里程碑。(本栏目责任编辑:魏兰新)