人造革，人造奶，人造肉……過(guò)去數(shù)年里，隨著技術(shù)的成熟，各類‘人造物’早已不再是新鮮的話題，在商業(yè)層面也有諸多應(yīng)用。
但如果你是第一次聽(tīng)說(shuō)‘人工心臟’，大概會(huì)覺(jué)得有些不可思議。
原來(lái)心臟也能靠人造嗎？其實(shí)還真的可以。
人工心臟的起點(diǎn)比我們預(yù)想中要早不少。1982 年 12 月，名叫克拉克的心臟病患者就被植入了歷史上第一顆人工心臟 Jarvik 7，并成功生存了 112 天。
該例臨床結(jié)果也證明，依靠完全人造的機(jī)器來(lái)模擬心臟機(jī)能，并非不可能。40 年后的今天，已經(jīng)有上千例心力衰竭晚期患者，在依靠人工心臟維持生命。
不過(guò)，這些患者的選擇并不多，至少在 2021 年之前，全世界僅有 Syncardia 這一家公司通過(guò)了美國(guó)、加拿大和歐洲監(jiān)管部門(mén)批準(zhǔn)，并在三地開(kāi)展人工心臟的商用。
新晉的挑戰(zhàn)者為法國(guó)醫(yī)療設(shè)備公司 Carmat。該公司最近宣布，旗下的人工心臟產(chǎn)品已經(jīng)獲得歐洲監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，將會(huì)在 2021 年第二季度登陸市場(chǎng)。
為什么開(kāi)發(fā)人工心臟的公司如此稀缺？開(kāi)發(fā)這類人造物的目的又是什么？這些都是我們所好奇的問(wèn)題。
百萬(wàn)元換心，還是人造的
據(jù)介紹，Carmat 生產(chǎn)的人工心臟由生物材料制成，模擬了人體心臟內(nèi)的兩個(gè)心室，兩個(gè)心房，以及四個(gè)瓣膜，同時(shí)還有傳感器、鋰電池等組件，可以根據(jù)人體的活動(dòng)變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)血液的流動(dòng)速率。
但這顆‘心臟’的重量也比傳統(tǒng)人體心臟重 3 倍，目前只適用于體型較大的男女性。
如此科幻的產(chǎn)物，是怎么制造出來(lái)的？
這還得回溯到 1993 年。當(dāng)時(shí)，一位名叫 Alain Carpentier 法國(guó)心臟專家，萌生了開(kāi)發(fā)人工心臟的念頭。為了達(dá)成目標(biāo)，他需要找到一些對(duì)前沿技術(shù)非常了解的幫手。
Alain 找到了軍工公司 Matra 的創(chuàng)始人 Jean-Luc Lagardere，兩人一拍即合，隨即就開(kāi)始動(dòng)用原本造導(dǎo)彈的實(shí)驗(yàn)室和工程師資源，開(kāi)始研發(fā)人工心臟，并逐漸發(fā)展到現(xiàn)在我們看到的 Carmat 公司。
2013年，Carmat 實(shí)施了第一例人工心臟入體的試驗(yàn)，這也是該公司開(kāi)發(fā)的首個(gè)用于替代真實(shí)心臟的人工心臟。
但這還沒(méi)結(jié)束，直到 2020 年 12 月，Carmat 的人工心臟產(chǎn)品才獲得了歐盟的 CE 認(rèn)證，正式走向商用。
也就是說(shuō)，從提出人工心臟的概念，到真正研制出成品，再到上市，就花了 Carmat 快 30 年的時(shí)間。
持續(xù)的投入，外加上超長(zhǎng)的時(shí)間周期，真正能造出人工心臟的公司，的確是鳳毛麟角了。
目前，Carmat 計(jì)劃先以患者數(shù)量較多的法國(guó)和德國(guó)兩個(gè)市場(chǎng)為重心，隨后再擴(kuò)展至歐洲前五大國(guó)家。
根據(jù) Carmat 首席執(zhí)行官斯蒂芬·皮亞特的說(shuō)法，光是歐洲地區(qū)，就有約 2000 名患者在等待心臟移植手術(shù)，而他們都將成為人工心臟的潛在用戶。
更大的問(wèn)題在于價(jià)格。目前一顆人工心臟的單價(jià)非常昂貴，大概需要 15 萬(wàn)歐元，等于說(shuō)你得支付超過(guò) 100 萬(wàn)元人民幣，才能完成移植。
但在高昂的成本面前，仍然有不少人愿意拋棄‘原裝心’，把一顆人造物放到自己體內(nèi)。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
因?yàn)楹芏鄷r(shí)候，這可能是延續(xù)自己生命的唯一選擇。
人類重造心臟，不是為了長(zhǎng)壽
戴著人工心臟生活的人，大部分都患有心力衰竭，這也是目前該行業(yè)主要面向的人群。
我們需要先了解下，什么是‘心衰’？
我們都知道，心臟是血液循環(huán)的重要器官，而生命得以維持的重要特性，就是擁有一個(gè)正常的循環(huán)系統(tǒng)。
至于心衰，簡(jiǎn)單說(shuō)就是心臟功能出現(xiàn)異常，沒(méi)有足夠的‘力氣’來(lái)滿足血液輸送的要求，從而出現(xiàn)包括呼吸困難等一系列癥狀。
治療心衰一直是醫(yī)學(xué)界的難題。如果是早期心衰，那么靠調(diào)整作息，服用藥物都能有效緩解，可一旦進(jìn)入晚期，就只能動(dòng)用外部手段來(lái)拯救心臟。
其中一個(gè)方法就是使用心室輔助裝置。
它相當(dāng)于給你的心臟裝一個(gè)‘水泵’，并與外部的電源相連接，然后心臟泵里高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子就會(huì)產(chǎn)生壓力，幫助心臟完成血液循環(huán)系統(tǒng)的工作。
嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，這里心室輔助裝置并非嚴(yán)格意義上的‘人工心臟’，因?yàn)樗⒉恍枰言械娜梭w心臟摘除，僅僅是給它裝了個(gè)‘配件’。
但如果患者病情再嚴(yán)重一點(diǎn)，發(fā)展到雙心室衰竭，單顆心室輔助裝置也很難達(dá)到治療效果了，此時(shí)就真的需要考慮‘換心’。
問(wèn)題就在于，到底是換一顆真正的人體心臟，還是換一顆人工心臟。
截至2015 年，國(guó)際心肺移植協(xié)會(huì)記錄的心臟移植例數(shù)，北美、歐洲占據(jù)大部分
心臟不會(huì)憑空產(chǎn)生，有人要‘換心’，也得有人‘捐心’。按照 Carmat 給出的數(shù)據(jù)，目前心力衰竭疾病至少影響到全球近 2600 萬(wàn)人，但相對(duì)的，每年展開(kāi)的心臟移植手術(shù)僅為 4000-5000 例左右，供給遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于需求。
沒(méi)有足夠的心臟供體，意味著很多人得在生死邊緣等待數(shù)月或數(shù)年，才能獲得移植機(jī)會(huì)，而有人更是在移植之前，就得抱憾離世。
這也是我們需要人工心臟的原因之一。在心臟移植前，哪怕是一顆‘假心’，也有機(jī)會(huì)延長(zhǎng)患者的生命。
人工心臟的運(yùn)作機(jī)制和很多人想象中不同?，F(xiàn)階段，我們還無(wú)法像《鋼鐵俠》那樣，直接在胸口放一個(gè)微型核聚變反應(yīng)堆，從而獲得近乎無(wú)限的能源。
上圖所展示的情況，才是我們現(xiàn)實(shí)中看到的人工心臟，它其實(shí)更像一種外插管設(shè)備。
兩個(gè)人工心室需要穿過(guò)人體，連接到體外空氣泵上
上圖是 Syncardia 的人工心臟產(chǎn)品。其中白色的塊狀物就是植入到人體內(nèi)的‘心臟’，與之相連的管線還會(huì)穿過(guò)胸壁，連接到外部的便攜式空氣壓縮機(jī)，讓人工心臟完成舒張和收縮工作。
單看構(gòu)成，人工心臟和前文所說(shuō)的心室輔助裝置類似，但人工心臟設(shè)備的體積明顯更大，更重，光是這一個(gè)空氣壓縮機(jī)，就重達(dá) 6kg。
關(guān)鍵是，不管患者去哪，吃飯還是睡覺(jué)還是上廁所，他都得帶著這個(gè)巨大的‘移動(dòng)電源’，并忍受設(shè)備本身發(fā)出的噪音。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
2015 年，The Verge 曾報(bào)道了這群被植入‘人工心’患者們的生活，其中有這樣一段描述：
史蒂夫·威廉姆斯時(shí)常需要有人陪在他身邊，一般都是他的妻子，防止機(jī)器故障；他需要永遠(yuǎn)和電源包或是電源保持連接，同時(shí)得服用大量的血液稀釋劑來(lái)確保體溫；他不能泡水，不能去電影院，也很少去公共場(chǎng)合，因?yàn)楸嘲锏目諝獗脮?huì)一直發(fā)出聲音。
某種程度上說(shuō)，當(dāng)患者植入了人工心臟后，這些電子儀器也成了患者身體的一部分，永隨其身。
人工心臟能永久植入嗎
在計(jì)算機(jī)圖形渲染領(lǐng)域，光線追蹤技術(shù)往往被視為該領(lǐng)域的‘圣杯’，因?yàn)樗梢詾樘摂M世界帶來(lái)接近現(xiàn)實(shí)的光影效果。
而人工心臟，同樣也被當(dāng)做醫(yī)療界的圣杯之一。畢竟人造器官本就是一件看似不可能的事情，而心臟，更是人體最重要的部分。
現(xiàn)階段，人工心臟更多是被當(dāng)做‘移植前過(guò)渡設(shè)備’使用，而非完全取代原有的人體心臟，永久性植入。
因?yàn)閱慰串a(chǎn)品，人工心臟也是一個(gè)布滿了高精密度元器件、得通電才能使用的電子設(shè)備，那么像使用周期和故障率這些問(wèn)題，就很難避免。
試想下，假如人工心臟完全替代了人體心臟，期間出了故障，其實(shí)就跟電腦死機(jī)差不多，如果來(lái)不及救助，人肯定就掛了。
2016 年，Carmat 公司開(kāi)展的 4 例臨床試驗(yàn)中還真就出現(xiàn)了類似的問(wèn)題。其中兩名病患因血液滲入到人工心臟的驅(qū)動(dòng)液里，造成電子裝置故障，導(dǎo)致患者死亡，這也一度讓 Carmat 暫停了人工心臟的臨床試驗(yàn)。
按照現(xiàn)有的記錄來(lái)看，人工心臟能讓患者生存的天數(shù)也難以保證，既有堅(jiān)持了 1-2 年的，也有只生存了兩三個(gè)月的案例，時(shí)間不固定，其中有不少還是因?yàn)楦腥镜炔l(fā)癥去世的。
既然如此，為什么我們還要抱著不確定的風(fēng)險(xiǎn)，植入這些人造物呢？
這始終還是個(gè)人抉擇。好比說(shuō)當(dāng)你在瀕危時(shí)刻，一個(gè)選項(xiàng)是直接等死，另一個(gè)選項(xiàng)是暫時(shí)植入人工心臟，繼續(xù)活下去，等著心臟供體到來(lái)，你又會(huì)選哪一項(xiàng)？
81 例接受了人工心臟移植的患者，移植后一年存活率為 70%，而未接受人工心臟的 35 名對(duì)照組患者，一年后存活率則為 31%
根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，作為‘過(guò)渡療法’存在的人工心臟，的確能有效提升患者的存活率，而且大部分人都成功堅(jiān)持到了心臟移植手術(shù)的到來(lái)。
為患者創(chuàng)造一個(gè)活下去的機(jī)會(huì)，而不是真的打算用機(jī)器心實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽的奢望，才是現(xiàn)階段人工心臟的真正價(jià)值。
在中國(guó)，一個(gè)名為‘永仁心’的產(chǎn)品已于 2019 年 8 月獲得國(guó)家藥監(jiān)局批復(fù)上市，并在去年進(jìn)入臨床試驗(yàn)。雖然它更像心室輔助裝置，而非完全的人工心臟，但作為國(guó)內(nèi)第一個(gè)獲批上市的植入式心臟系統(tǒng)，已經(jīng)能很好地填補(bǔ)這塊空白。
或許終有一天，人類真的可以解決所有技術(shù)問(wèn)題，研發(fā)出永久性，且沒(méi)有任何副作用的人工心臟。等到那個(gè)時(shí)候，是否也意味著我們能夠靠‘機(jī)械心’，達(dá)到長(zhǎng)生，甚至是永生的程度？
當(dāng)死亡不再是生命的終點(diǎn)時(shí)，我們可以再去討論下技術(shù)不朽的話題。