花一百万买一个人造心脏并不能让你活到200岁

近几年来,随着科技的成熟,各种“人造产品”已不再是一个新的话题,也有许多商业应用。

但如果这是你第一次听说人造心脏,那可能有点不可思议。

心脏还能靠人工吗?真的没事。

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人工心脏的起点比我们预期的要早得多。1982年12月,一位名叫克拉克的心脏病患者植入了历史上第一颗人造心脏Jarvik 7,存活了112天。

本病例的临床结果也证明,完全人工机械模拟心功能并非不可能。40年后的今天,成千上万的晚期心力衰竭患者依靠人工心脏。
然而,这些患者的选择并不多。至少到2021年,全球唯一一家公司syncardia已经获得美国、加拿大和欧洲监管部门的批准,在这三个地方开展人工心脏的商业应用。

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新的挑战者是法国医疗设备公司carmat。该公司最近宣布,其人工心脏产品已获得欧洲监管机构的批准,将于2021年第二季度上市。

为什么开发人工心脏的公司如此稀少?开发这种人工制品的目的是什么?这些是我们好奇的问题。

几百万元换心脏,还是人工

据介绍,卡马特公司生产的人工心脏由生物材料制成,模拟人体心脏的两个心室、两个心房和四个瓣膜,以及传感器、锂电池等部件,可以根据人体活动的变化自动调节血液流速。

然而,这个“心脏”的重量是传统人类心脏的三倍。目前只适合体型较大的男女。

这样的科幻产品是如何制作的?

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这要追溯到1993年。当时,法国心脏专家阿兰·卡彭蒂埃提出了研制人工心脏的想法。为了实现他的目标,他需要找到一些非常熟悉尖端技术的助手。

阿兰找到了军事公司马特拉(Matera)的创始人让-吕克-拉加德(Jean-Luc Lagardere),他们一拍即合。然后他们开始利用原有的导弹制造实验室和工程师资源研制人工心脏,并逐渐发展到卡马特,我们现在看到的。

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2013年,carmat进行了第一次人工心脏活体试验,这也是该公司开发的第一个替代真心脏的人工心脏。

但这还没有结束。直到2020年12月,卡马特的人工心脏产品获得欧盟CE认证,并正式投入商业使用。

也就是说,卡马特用了近30年的时间提出了人工心脏的概念,真正开发出成品,然后推向市场。

由于持续的投资和超长的时间周期,真正能够制造人工心脏的公司实在是凤毛麟角。

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目前,卡马特计划将重点放在拥有大量患者的法国和德国,然后扩展到欧洲前五大国家。

据carmat首席执行官斯蒂芬•皮亚特(Stephen·Piatt)说,仅在欧洲就有大约2000名患者等待心脏移植,他们都将成为人工心脏的潜在用户。

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更大的问题是价格。目前,一颗人工心脏的单价非常昂贵,大约15万欧元,这意味着你要花100多万元才能完成移植。

然而,面对高昂的成本,很多人还是愿意放弃“原本的心”,将人造物体放入体内。

因为大多数时候,这可能是你继续生活的唯一选择。

心脏重建不是为了长寿

大多数戴人工心脏的人都患有心力衰竭,这也是人工心脏的主要目标。

我们需要了解心衰疾病,什么是“心衰”?

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我们都知道,心脏是血液循环的重要器官,维持生命的重要特点是拥有一个正常的循环系统。

至于心力衰竭,简单地说就是心功能异常,没有足够的“力量”来满足血液输送的要求,导致呼吸困难等一系列症状。

心力衰竭的治疗一直是医学界的难题。如果是早期心衰,通过调整作息和服药可以有效缓解。但一旦晚了,我们只能用外在的手段来拯救心灵。

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一种方法是使用心室辅助装置。

这相当于为你的心脏安装一个“水泵”,并将其与外部电源相连。然后心脏泵中高速旋转的转子将产生压力,帮助心脏完成血液循环系统的工作。

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严格地说,这里的心室辅助装置并不是严格意义上的“人造心脏”,因为它不需要取出原来的人体心脏,只需要为它安装一个“附件”。

然而,如果患者病情较重,发展为双心室衰竭,单心室辅助装置很难达到治疗效果。此时,确实有必要考虑“心脏置换”。

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问题是,是要取代真正的人类心脏还是人造心脏。

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截至2015年,国际心肺移植协会记录的心脏移植病例中,北美和欧洲占大多数

心不是凭空产生的。如果有人想改变他的心,就得有人捐出。

根据卡马特的数据,全球至少有2600万人患有心力衰竭。然而,每年仅进行约4000-5000例心脏移植手术,这意味着供不应求。

心脏供体不足,这意味着许多人要在生死边缘等待数月或数年才能获得移植的机会,有些人可能在移植前死亡。

这就是我们需要人造心脏的原因之一。因为在心脏移植之前,即使是“假心脏”也有机会延长患者的生命。

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人工心脏的运行机制不同于许多人的想象。至少在现阶段,我们不能像铁人一样把一个微型核聚变反应堆放在我们的胸膛里,从而获得几乎无限的能量。

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这是真正的人工心脏,更像是一个外部插管装置。

如果你对医生是如何将其植入体内感到好奇,不妨看一下这段管子的视频,因为这张照片太血腥了,在吃饭时无法欣赏。公司

这两个人工心室需要穿过人体并与外部空气泵相连

这是辛卡迪亚的人造心脏。其中,白块是植入人体的“心脏”,与之相连的管道将通过胸壁与外部便携式空压机相连,使人工心脏完成放松和收缩的工作。

从结构上看,人工心脏与上述心室辅助装置相似,但人工心脏装置的体积明显更大、更重。仅这台空气压缩机就重6公斤。

关键是,无论患者去哪里,吃饭、睡觉或上厕所,他都必须携带这种巨大的“移动电源”,忍受设备本身的噪音。

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出发地:边缘

2015年,verge报告了这些植入人工心脏患者的生活情况,包括以下描述:

“史蒂夫·威廉姆斯经常需要有人陪着他,通常是他的妻子,以防止机器故障;他需要经常接通电源组或电源,他需要服用大量的血液稀释剂以确保体温;他不能泡在水里,不能去看电影,他也很少去公共场所,因为空气泵在背包里总会发出声音。」

在某种程度上,当病人植入人工心脏时,这些电子设备就成为病人身体的一部分,永远伴随着他。

人工心脏能永久植入吗

在计算机图形绘制领域,光线跟踪技术因能给虚拟世界带来接近真实的光影效果而被誉为该领域的“圣杯”。

人工心脏也是医学界的圣杯之一。毕竟,人造器官是一件看似不可能的事情,而心脏是人体最重要的部分。

目前,人工心脏更多的是作为一种“移植前过渡装置”,而不是完全取代原来的人类心脏而永久植入。

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由于仅产品本身,人工心脏也是充满高精度元器件的电子设备,只有通电才能使用,因此难以避免使用周期和故障率等问题。

试想一下,如果人工心脏完全取代了人类的心脏,而在此期间出现了故障,那将类似于电脑死机。如果没有时间帮忙,人们就会挂断电话。

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2016年,carmat进行的四项临床试验也有类似问题。其中两名患者因血液渗入人工心脏驱动液导致电子设备故障死亡,这曾导致卡马特暂停人工心脏的临床试验。

根据现有记录,人工心脏患者的生存天数难以保证。有些病人坚持了1-2年,而另一些病人只存活了两三个月。时间不固定,很多人死于感染等并发症。

在这种情况下,我们为什么要冒着不确定的风险植入这些人造物体?

这仍然是个人的选择。比如,当你身处险境时,一种选择是等待死亡,另一种选择是暂时植入人工心脏继续存活,等待心脏捐献者的到来。你会选哪一个?

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81例人工心脏移植患者1年生存率为70%,35例非人工心脏移植患者1年生存率为31%

据统计,人工心脏作为一种“过渡性疗法”可以有效提高患者的生存率,而且大部分患者可以坚持等到心脏移植的到来。

现阶段人工心脏的真正价值在于为患者创造生存的机会,而不是真正打算用机器心脏来实现长寿的奢望。

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在中国,一种名为“永仁心”的产品于2019年8月获得国家食品药品监督管理局批准上市,并于去年进入临床试验。虽然它更像是一个心室辅助装置而不是一个完整的人工心脏,但作为国内首个获准植入的心脏系统,它完全可以填补这一空白。

也许有一天,我们真的可以解决所有的技术问题,研制出一种永久性的人造心脏,而且没有任何副作用。那时候,是不是也意味着我们可以靠机械的思维来实现不朽,甚至不朽?

当死亡不再是生命的终结时,我们可以讨论技术不朽的话题。

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