心臟移植，你知道多少？

早在2500多年前的戰國時期，《列子·湯問篇》中就有這樣的記載：扁鵲吩咐徒弟把治療外傷的「毒藥」，泡成「毒酒」，又把割肉用的小鐵刀磨得亮閃閃的，浸在酒中。接著，他讓魯公扈和趙齊嬰這兩個心臟病患者，喝下「毒酒」並脫去上衣後仰躺在木板床上。不久，兩人便失去了知覺，脈搏卻還在跳動。扁鵲立即拿起「手術刀」，接著剖開他們的胸膛，把魯公扈和趙齊嬰的心臟互換了。結果兩人都很快恢復了健康。

這個故事就操作過程來看，似乎符合麻醉和移植手術的程序。但是，如此輕而易舉地置換兩個患者的心臟，這在當時那種醫學水平極為低下的年代絕無可能。那麼，現代醫學上的心臟移植又是怎樣誕生的呢？

護士青絲縫血管 遭挑戰「機體排異」

1912 年，法國外科醫生卡雷爾，由於發明「血管縫合術」而榮獲諾貝爾生理學或醫學獎。在此之前，如果傷員主動脈受傷破裂，只能使用止血帶。血雖止住了，但與此相連的部分肢體卻由於得不到血液營養的及時補充，肌肉很快會壞死。要接通血管就必須進行縫合，否則傷口滲血，形成血栓，肢體也會隨之壞死。卡雷爾經過不斷研究改進，創造了一種「三線縫合法」。他把兩條血管的末端三等分分開，對接摺疊，再用極細的針和絲線縫合，使血管內壁光滑，血流暢通。當時還沒有細尼龍絲或是更好的縫合材料，卡雷爾用的絲線是護士的頭髮。針則是手工製作的，非常精細。

血管縫合技術現已成為當代外科醫生的一項基本功。1905 年，卡雷爾首先運用這項發明，將一條小狗的心臟移植到另一條大狗的頸部，並與頸部血管成功吻合。結果小狗的心臟持續跳動了近2 個小時，最後由於血栓形成而停止。1906 年，卡雷爾到美國洛克菲勒研究所，繼續從事各種器官移植的探索。其中做得最多的是異體狗的腿部和腎臟的移植。當時醫學界普遍認為，只要被移植的器官與機體的血液相通了，解決了營養問題，這個器官也就可以長期存活。比如，卡雷爾把一條狗的腿移植到另一條的身上，另一條狗果然就能正常走動了。然而，不到40 天，這條狗的那條移植腿卻開始潰爛了。這個「怪現象」不僅令卡雷爾本人和他的同行們感到困惑，也成為困擾醫學界幾十年的懸案。1933 年，兩位美國醫生也在狗身上進行類似卡雷爾的異位心臟移植實驗，但遺憾的是這條狗術後僅存活了8 天。但是，由於當時技術設備的進步，他們觀察到了移植的心臟組織被淋巴細胞、單核細胞和嗜中性粒細胞所浸潤，並且常常伴有水腫。他們由此大膽推測，心臟移植後受體能否存活並非取決於外科技術本身，很可能取決於是否受到了某些生物因素的「干擾」。

後來，醫生們進一步的研究表明，這種推測是正確的。原來，移植器官來自另外一個個體，而受體作為生物體具有一種天然的免疫力，能對進入體內的「異己」組織加以識別、攻擊和消滅。這種生理性防禦反應在術後表現為排斥反應，直接導致移植器官的破壞，造成移植失敗。因此，要使移植器官長期存活，就必須反其道而行之，採取包括藥物在內的各種手段抑制「排異反應」。1963 年，一位學者在進行實驗狗的心臟原位移植過程中，使用了免疫抑制劑後，實驗狗的生存期延長至42 天，提供了成功的範本。

「堅冰已經打破，航線已經開通，道路已經指明。」是時候把心臟移植的對象轉向人體了！但誰來做首個「吃螃蟹」的勇士呢？

開普頓一曲凱歌  「換心人」十年華誕

1964 年，美國密西西比大學的哈代醫療小組，在積累了8 年的動物實驗成功經驗的基礎上，首先回應了歷史的召喚。他們選擇的受體是一位68 歲的男性終末期心臟病患者，而供體原本是一顆健康人的心臟。但是，由於患者的病情急劇惡化，時間已不允許等待供體的到來了，因而哈代果斷決定改用黑猩猩的心臟進行原位移植。術後這顆心臟在人工心肺機的支持下搏動良好，但是由於它實在太小了，無法有效地支持人體的血液循環，因而患者在被拔除與人工心肺機相連的導管一個半小時後就離世了。

3年過去了。1967 年12 月3 日，歷史終於選擇了另一位當時還默默無聞的胸外科醫生——巴納德。那一天，在非洲最南端的開普敦，以巴納德為首，有30 人參與的醫療小組，對時年53 歲的患者華希坎斯基進行了心臟移植手術。10 年來，患者幾度因心梗而進行搶救，此時已處於死亡邊緣。供體是一位24 歲死於交通事故的女性的健康心臟。患者術前進行了口服多種藥物、局部接受放射線等預防「排異」處理。心臟移植手術後患者迅速康復，至第12 天已能起床活動。但令人惋惜的是，到了12 月21 日，一次嚴重的肺炎卻奪去了患者的生命。雖然患者僅僅存活了18 天，但這是世界上首例人類同種異體原位心臟移植成功的手術，具有劃時代的歷史意義。1968 年1 月2 日，巴納德本人在深受鼓舞之餘，又為一位46 歲的名叫布萊伯格的牙醫進行了心臟移植手術。術前，患者心力極度衰竭，只能日夜不眠地坐在床上艱難地喘息。心臟移植手術後3天，患者的病症就完全消失，74 天后便康復出院。這次手術更創造了患者存活期長達594 天的奇蹟！

世界第一例人工心臟移植手術者術後和醫生交流

1978年11月，當時世界上心臟移植術後存活期最長的患者維特里亞，在法國馬賽慶祝了他的新心臟跳動10 周年的紀念日。10年前他48歲時，因嚴重的心臟病被迫長期卧床。1968 年11 月的一個晚上，他被植入了在車禍中殞命的20 歲青年馬林的心臟。從此，維特里亞不但恢復了正常工作和生活的能力，而且還可以進行騎自行車、游泳等運動。

但是，我們在為心臟移植的巨大成就深感欣慰的同時，更必須清醒地看到這種手術目前仍面臨著諸多挑戰。雖然美國的托尼·霍斯曼在1978 年8 月30 日接受一位死於交通事故的18 歲男青年的心臟移植手術後，直至2009 年9 月6 日才去世，成為目前世界上存活期最長——超過30 年的患者，但是總體而言，迄今接受心臟移植手術的許多患者，存活率和生活質量還都不理想。這主要是由於排異反應所致。儘管已有多種抑制免疫藥物的問世，但這是一把「雙刃劍」——用藥量不足，顯然不能發揮應有作用；用藥過量，又會削弱人體的抗病能力和造血功能，使患者容易感染，甚至加速死亡。科學家們應該怎樣直面這種新的嚴峻挑戰呢？

「雙心術」巧思良策  「人工心」異軍突起

還是那位巴納德醫生，別出心裁地提出了雙重心臟移植手術方案。他把移植的心臟，挨近患者已病變的心臟，並將彼此的心房和主動脈相互連接起來。這樣，患者胸膛中同時跳動著兩顆不同心率的心臟。移植的心臟主要擔負把血液輸送至全身的任務，但血液仍然流過原有的心臟。兩個心臟相互協調，大大減輕了患病心臟的負擔。特別是這種「雙心術」不必擔心「排異反應」。因為一旦出現這種現象，醫生們可以立即取出移植的心臟，而讓患者自己那顆已經充分休息的心臟重新工作。接受這種「雙心」手術的19位患者，3 年之後，仍有14 位患者依舊存活，存活率超過70%。

當然，心臟移植除了排異反應外，供體的嚴重缺乏也往往使醫生們「巧婦難為無米之炊」。於是，醫生們就有了人造心臟的大膽創新構思。最早的完全用人工材料製成的心臟，雖然僅僅在一位患者的胸中連續工作了64 小時，卻使醫生們看到了充滿希望的新曙光。經過幾十年的努力，美國科學家終於在新世紀來臨之際，攻克了這個世界性難題。這種人造心臟由4 個部分組成：金屬鈦製成的心臟本體、微型鋰電池、計算機控制系統和外接電池組。其中核心是心臟本體，重約900 克，大小相當於一個蘋果，由微型電動機和泵構成。它和人的心臟不同，沒有四個腔室，只有左腔室和右腔室。左腔室先與肺靜脈再與體動脈相連，右腔室則分別連接著肺動脈和體靜脈。連接兩個腔室之間的是電動機和泵。在人造心臟和血管相連的介面部位，沒有瓣膜，只有活塞。那麼，人造心臟是怎樣工作的呢？首先，右腔室接受體靜脈輸送來的缺氧血液，由微型泵驅動心臟中間部分帶壓液泡，將血液壓入肺部。接著，肺部吸氧後的血液進入左腔室，再由泵輸送至體動脈，並把血液泵至全身循環。不斷重複這個過程，就模擬實現了人體心臟的完整功能。

人工心臟

2000 年，英國伯明翰市一位68 歲男性心臟病患者彼得·霍頓被送進醫院，醫生診斷其剩餘的生命不會超過2周，但使用這種人造心臟後，他不僅整整存活了七年半，而且大大提高了生活質量。他不但與妻子黛安四處旅行，甚至還參加過一個146 千米遠的慈善步行活動……

1987 年，扁鵲像作為會徽，出現在美國華盛頓舉行的第二屆國際器官移植大會上時，曾發人深思，更催人奮進。時光荏苒，又快過去30 年了，心臟移植技術雖然有了新的重大突破性進展，但與扁鵲「舉手之勞」的「換心術」相比，還相距甚遠。因而，對今天的醫學家們而言，仍舊是征途漫漫，芳草天涯……

（作者：王震元；via 《科學24小時》）

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