你知道吗,“半机械人”不仅出现在科幻小说中,它们也存在于现实世界中?
彼得·霍顿(Peter Houghton)是英国人。 在他生命的最后几年,他没有脉搏,没有心跳,也没有血压。 如果您将他连接到心脏监护仪,设备上将始终出现一条直线。
但他没有死,他活着。 在他的心脏里,有一个拇指大小的电子泵,可以昼夜不停地从他的左心室排出血液并将其送入主动脉,依此类推。
电子泵连接到一根电线上,电线从他的头骨伸出耳朵后面,并连接到一个带有电池的控制器——他生命中的控制器。
彼得依靠这个电子泵,过了七年半的正常生活。 直到 2007 年,享年 69 岁的他死于多器官衰竭,医生通过从电子泵中取出电池来宣布他死亡。
彼得是目前寿命最长的人造心脏患者。 而他的例子,在某种程度上证明,人类完全靠人造心脏生活是可能的。
不跳动的人工心脏。
彼得使用的电子泵,称为“Javik 2000”,是由美国科学家罗伯特·贾维克在上世纪90年代发明的。
在那些日子里,人工心脏基本上被用作心脏移植前的过渡**。 这是因为严重心力衰竭患者需要安装心室辅助装置来替换患者疲惫、几乎不动的心脏,然后才能找到合适的供体心脏。
当时,心室辅助装置是脉动的,这意味着人工装置将模仿心脏跳动的方式并将血液输送到全身。
然而,一些科学家发现,血管和器官根本感觉不到心脏的脉搏,重要的是血液在体内循环,而不是跳动。
通过动物实验,他们证明了这一点。 这个概念彻底改变了人造心脏的设计方式。
正是在这种背景下,Javik 2000诞生了。 它由电池供电,体积小,无脉动,工作非常安静,噪音和振动最小。 它将安装在患者的左心室中,泵内有一个叶轮,每分钟 1 1在 20,000 转时,它每分钟泵送 5 升血液,类似于正常心脏。
这种心脏泵不仅限于过渡**,设计者认为它有可能取代心脏移植作为永久性**。
在英国,申请捐献心脏的患者要经过严格的审查,心脏会移植给症状较轻的年轻患者,而症状较严重的老年患者几乎不可能通过审查程序,相当于判处死刑。
彼得·霍顿无疑是后者。 手术前,这位61岁的老人被诊断出患有扩张型心肌病,心脏功能正常只有10%,稍有用力就会呼吸困难,说话就能让他大汗淋漓。 他不能走路,不能平躺,只能靠枕垫睡觉。
医生认为彼得只剩下几个星期的生命了。 因此,当彼得得知存在这样的心脏泵时,他自愿成为“Javik 2000”的实验者,“我只是要用一个确定的缓慢死亡来换取一个不确定的选择。 ”
失去心跳的人。
2000 年 6 月,Peter 接受了植入心脏泵的手术。
医生打开他的胸腔,切开他的心包,露出几乎不动的心脏,然后在心脏尖端挖出一块心肌,将其泵入他肿胀的左心室。
连接到心脏泵的电线穿过他的脖子,到达他的左耳后部。 在那里,医生用电钻在头骨上钻了一个螺丝孔,并连接了一个微型三针插座,该插座连接到外部电池和控制器。
过去,电线通常从胃中伸出,但由于胃的脂肪层较厚,感染的可能性很高。 头皮几乎没有脂肪,牙槽牢牢地附着在头骨上,所以这次医生让电线从头骨中伸出来。
手术完成后,彼得变成了一个完全靠电池生活的“半机械人”。 手术后第11天,彼得出院了。 手术两周后,他能够步行三公里。
慢慢地,彼得能够像正常人一样生活。 他参加过多次爱心慈善**的筹款活动,甚至爬过山,飞到世界各地讲学,有一次还参加了一次长达144公里的慈善游行。
但是,他一刻也不能离开电池。 电池需要每天更换两次,晚上睡觉时身体需要接通电源。 还要带着一个装有控制器和电池的背包出门。
医生开玩笑说他就像“弗兰肯斯坦”。
有一年冬天,他外出购物时,突然感到头疼。 原来,一个小偷抢走了他的背包——小偷以为里面有相机。 电线一断,袋子里的警报器就发出刺耳的声音,小偷吓得把袋子扔了下来就跑了。
好心的路人捡起袋子还给彼得,彼得摸索着电线,但好在通电时间不长,没有造成严重后果。
带着心脏泵生活并完全失去心跳是什么感觉? 彼得说,他觉得自己好像真的变成了一个冷血、无情的人。 “我变得不那么情绪化了,是的,非常明显地不那么情绪化了。 ”
医生对他情绪的变化有不同的看法。 一些医生认为,心脏确实与情绪有关。 例如,当一个人生气或害怕时,他的心率紊乱,而混乱的心率激活了大脑中控制刺激和兴奋的部分; 相反,当一个人的心率稳定时,大脑会产生让你感到平静和放松的物质。
彼得的心脏不再跳动,这很可能影响了他的情绪。 另一方面,也有医生认为,彼得只是患有临床抑郁症,他的情绪波动不会太大,因为他对自己的人生前景很悲观。
2007 年 11 月,在使用电池七年半后,彼得去世了。 医生重新取出了他体内的心脏泵,它仍然像新的一样,里面的轴承几乎没有磨损。
彼得情感的奥秘是无法解开的。 毕竟,彼得已经踏上了无人区,没有人能像他一样用人造心脏存活这么久。
数以万计的心力衰竭患者希望。
事实上,人工心脏的历史非常短暂。
直到 1969 年,才进行了第一个人工心脏植入物。 在美国德克萨斯州心脏移植中心,一名 47 岁的男性被植入心室辅助装置作为移植前的过渡**。 人工心脏在患者体内仅停留了 64 小时,然后才被供体心脏取代,但患者在手术后不久就死于感染。
人工心脏首次成为永久性心脏**是在 1982 年。 病人巴尼·克拉克(Barney Clark)当时61岁,和彼得一样,没有希望等待捐献心脏。 他植入的人工心脏是“Javik 7”,他用这颗电子心脏生活了 112 天。
时至今日,心脏移植仍是严重心力衰竭患者的主要原因。
全世界每年有超过5000例心脏移植手术,数以万计甚至数十万的患者正在急切地等待合适的供体心脏。 每年都有大量患者在等待中死亡。
特别是对于终末期心力衰竭患者来说,人工心脏几乎是他们唯一的希望。
2019年,一半的患者不得不等待一年多的时间才能进行心脏移植。 **the conversation
与此同时,人工心脏的技术也在不断发展。
早期的“Javik 7”后来经过改进并更名为“Syncardia Tah”,这是一种完全人工的心脏,可辅助左心室和右心室。
过去,植入人工心脏的患者必须一直躺在医院等待移植。 通过植入“Syncardia Tah”,患者可以过上正常的生活,直到找到供体心脏。
斯坦·拉金(Stan Lakin)是美国一名25岁的男孩,患有罕见的心肌病,他植入了这颗人工心脏。 根据 2016 年的一份报告,他在手术后 555 天过着健康的生活。 但是没有发现关于他的新报道。
2015年,Javik Heart推出了心脏泵“Javik 15mm”。 它的直径仅为 15 毫米,专为 1 至 10 岁的小儿心力衰竭患者设计。 然而,人工心脏的成本极其昂贵,仅设备的成本就高达19022万美元(约合人民币13.5156亿元),这还不包括手术费用。
在国内,人工心脏的研发也在不断推进。
Evaheart、CH-VAD和Heartcon等三款国产人工心脏已获批上市。 北京安贞医院心脏外科中心龚明医生认为,这些国产人工心脏已达到国际领先水平。
2022年7月,中国首例人工心脏植入手术也在北京安贞医院进行。 患者为张先生,47岁,来自内蒙古自治区,患有严重扩张型心肌病。 手术一个月后,张先生出院时带着一个黑色斜挎包,里面装着一个用于人工心脏的体外控制器。
未来,人工心脏将变得越来越重要。
可以想象,人工心脏技术成熟后,心力衰竭患者不再需要等待好心的陌生人捐献心脏,而是直接诉诸技术,植入微型人工心脏,可以延长预期寿命,提高生活质量。
参考文献[1]Stephen Westaby. 《敞开心扉》,广西师范大学出版社。 [2]khan, sanna, and waqas jehangir. 2014. "evolution of artificial hearts: an overview and history".[3] 世界心脏日 |“人工心脏”能让病人起死回生吗? 论文 [4]。"longest-living recipient of artificial heart worldwide". 2007. los angeles times.[5]"obituary: peter houghton". 2007. the guardian.[6]"heartfelt: man says metal heart left him cold". abc news.[7]longest-living recipient of an artificial heart dies. the washington post.
*丨把科学带回家(ID:steamforkids),《大众科学中国》。