给身体换零件

□骆昌芹

给身体换零件

About Surgery

□骆昌芹

从神话开始

《封神演义》里有这样一段故事：太乙真人用两朵莲花、3片荷叶和折成300个骨节的荷梗，做成人形，吐口仙气，使闹海的哪吒得以死而复生。

这当然是个神话，莲花、荷叶，荷叶梗之类代替不了人的肢体。但是，这个故事确实反映了古代人们修补残缺身体的美好愿望。

幻想常常是科学的先导。长期以来，人们就曾用象牙、木材、黄金以至不锈钢、钛合金等来修补人体，并且取得了一定的成绩。不过，这些材料都是硬邦邦的，修补骨骼还可以，代替人的筋肉不行，更不能用来制做具有各种特殊功能的脏器。

合成高分子材料的出现，为人体医用材料开辟了全新的途径。高分子材料化学性能比较稳定，具有弹性和可塑性，还有一定的机械强度，所以问世不久就应用到医学上；开始只是用做假牙、牙托之类，后来随着一系列具有各种优异性能的高分子不断被发现，它们在医学上的用途越来越广，终于形成了一个蓬勃发展的专门领域——医用高分子。

3D变心

心脏是人体最关键的脏器。它的作用好比一个泵，为全身提供血液循环的动力。

泵要工作少不了阀门，心脏的阀门是4个小小的瓣膜：左心房和左心室之间的瓣膜叫二尖瓣，右心房和右心室之间有三尖瓣，另外还有左心室、主动脉之间的主动脉瓣和右心室、肺动脉之间的肺动脉瓣。它们各有各的用处，协调运作，保证血液沿着一定的方向流动；只要一个瓣膜出了毛病，就会造成血液流动不畅或泄漏、回流，严重时便危及生命。

修理泵的阀门是容易的，医治瓣膜的创伤却不简单。病变严重的瓣膜不仅药物治疗无效，而且手术修补也难达到目的。怎么办呢？应该研究心脏瓣膜的人工代用品。

当然，并不是什么材料都可以制作心脏瓣膜的。瓣膜要植入人的心脏，跟血液直接接触，容易使血液凝聚，人体组织又有免疫性，总是倾向于排斥外来的物质，这就要求制作瓣膜的材料没有毒性，不会有凝血现象，与机体的相容性好，不产生异物反应和炎症。另外还要求它有极好的曲绕强度，耐疲劳，耐老化。

一些特种高分子正是具有这些优异性能的好材料，把它们做成球形或蝶形的瓣膜，安置在人的心脏里，就能起到控制血液循环的作用。

瓣膜只是心脏的一部分。制造人工全心，用来代替完全病变了的心脏，这是全世界许多医学家正在悉心研究的课题。人工全心有复杂的动力部分，但是它的结构材料仍然是高分子。

目前的人工全心与3D打印有机结合起来，因为3D打印技术也是依赖于生物材料而取得突破。我们都知道人体零部件都是建立在生物材料的基础上，用生物材料打出模型，然后在此基础上植入干细胞培养，让需要的人体零部件形成组织。根据国外最近报道，体内安装人工全心的小牛最长已经存活了184天。可以预期，用不了太久，人工全心就可以供临床使用。

人工肾形状多

在医用高分子的治疗领域，人工肾的研究更是一马当先。我们可以把肾脏看做一个过滤器，血液通过的时候，它把人体新陈代谢所产生的尿素、尿酸、肌酐等一类废物扣留，通过尿液排出体外。一旦肾脏出了毛病，这些废物排不出去，储积在血液里，就会产生危险的“尿毒症”。

对于人工肾来说，最要紧的是要求它具备一种选择性透过的性能。现在一般是用醋酸纤维、聚丙烯腈等高分子材料做成透析膜，这种膜容许尿素、尿酸、肌酐等废物通过，而将有用的成分保留下来，血液也就得到澄清了。

利用医用高分子材料的物理特性，人工肾不再拘泥于外形，可以做成平板式、盘管式和空心纤维型等多种多样的型式。

多才多艺的高分子材料还被用到对多种所谓不治之症的治疗上。

你也许早听说过“脑积水病”。人体内控制脑脊液的系统一旦失灵，脑脊液就会异常增多，压迫头部，胀得很大，患者十分痛苦。

脑积水病曾经被当作绝症，可是现在用高分子材料做成引流管，里面有自动调节流速的阀门，一头插进脑室，一头连上颈静脉，这样，脑脊液通过引流管流进右心房，建立起新的脑脊液循环系统，患者的痛苦解除了，也就可以正常地生活了。

眼睛的视网膜脱落，患者将丧失视力。现在可以用硅橡胶和涤纶布做成窄带，压在眼球的四周，使脱落了的视网膜恢复到正常的位置，病人就能重见光明。

曾经，有一种萎缩性鼻炎实在叫人伤脑筋，它会导致病人鼻涕长流不止。现在我们也找到了办法，制成一种室温硫化硅橡胶，未见空气时流动性很大，一遇空气就自动硫化变成弹性体。如果把这种高分子材料像打针一样注射一点到鼻腔里，长流的鼻涕就会被止住。

很多人知道室温硫化硅橡胶可以代替肌肉组织，填充脸部、胸部和臀部的缺陷。其实，它还是修补损坏声带的理想材料。

让药更有后劲

谈到医学，总不能忘了制药。医用高分子也为制药打开了新局面。

用高分子材料做成的装药胶囊，可以使药在指定的部位释放，提高药物的效用。

如果是肠子有病，病人当然希望药物到肠里才起作用，而不愿它在途经胃时损耗。这件事情好办，只要选择一种抗酸亲碱的高分子材料装进药剂，通过胃的酸性环境时安然无恙，进入肠的碱性环境中胶囊溶解，药剂就能物尽其用了。

平常我们打针吃药，总是药物刚进入人体时浓度很高，但是过不了多久，浓度就迅速降低。也就是说，药物的后劲不足。

高分子在这里又显神通，用它们做成药物微囊，让药力均一释放，就能得到有后劲的长效药物，帮助我们更好地战胜病魔。比如，用一种高分子膜包住避孕药做成的避孕环，放进人体，有效时间长达一年，而它的副作用却比一般服用避孕药小得多。

人们还发现，有些高分子本身就有抵抗病毒和消除炎症的作用。

目前医用高分子正在不断向前发展，它的应用范围已从最初的口腔科、骨科扩大到脑外科、胸外科、五官科、泌尿科，妇科。近几年，全世界已有150多万人安装了用高分子材料做成的人工脏器和人工血管。用医用高分子每年救活了成千上万人的生命。

随着人们对身体健康越来越关注，医用高分子的运用一定会得到医学界更广泛的关注。

责编／刘明烨lmy@lnddgr.cn