美國科學家研發出一款人造心臟，可模擬人體自然脈搏供血，並且可以提供永久性修復

在 2014 年，美國心臟協會首次發布對卒中及心臟病的統計數據，其中就提及了每年全球死於心血管疾病的人數，是 1,730 萬，為位列第一的死因。

而同期的全球全年總死亡人數則是 5,820 萬（數據來自世界衛生組織），那麼也就是心血管病死亡佔比達到了約 29.7％，幾乎近三成。

據中國最新健康大數據顯示，平均每 10 秒，就至少有 1 人死於心腦血管疾病，中國心臟病猝死人數世界第一，中國一年用於心腦血管疾病的治療經費達到 3,000 億人民幣。

為了挽救越來越多的心臟病患者的生命，科學家研製出的一種人造器官——人造心臟。

近年來，隨著技術的發展，科學家們造出的人造心臟性能越來越好，能更好的為人們服務。

人造心臟即人造的心臟，可分為輔助人工心臟和完全人工心臟。輔助人工心臟又按照左右心室和輔助時間長短進行了分類。

完全人工心臟則包括一時性完全人工心臟和以輔助等待心臟移植及永久性完全人工心臟。

心臟好比人體內部的引擎，驅動人體的各個部分正常運轉。從本質上而言，心臟是一種通過肺臟和機體維持供氧和血液循環的肌肉泵。

一天之中，人的心臟要壓送約 7,570 升的血液。心臟就像引擎一樣，如果不小心保護就會損壞，壓送血液的效率就會降低，進而會出現心衰。

美國研發能提供永久修復的人造心臟

近日，俄勒岡健康與科學大學（OHSU）開發出一款人造心臟，它最特別的地方是能為人們提供永久性修復。

目前把人造心臟用於患者目的是讓患者維持生命，等到合適的器官源，然後進行移植。但是這款人造心臟不同，它可以永久代替心臟發揮功能。

它有什麼特別之處呢？科學家告訴我們，這款人造心臟是由一個移動部件構成，構造十分簡單，這就避免了閥門卡殼的危險。

移動部件是鈦合金塗層的空心桿，它會懸掛在流體動力軸承上。這個裝置功能與心臟的兩個下腔室相同，首先將血液輸送到肺部，然後將血液輸送到整個身體。

這款人工心臟還有一個極其特別之處，就是它可以模擬人體自然脈搏以供血，而不是直接連續供血。

科學家說道，這可以在很大程度上減少雪凝的發生，並且可以降低消化道出血和中風的風險。這個設備靠可充電電池組供電，電池組可以放在口袋裡或戴在腰帶上。

早期的人造心臟已經成功短期植入牛和綿羊體內。科學家現在正在開發一個較小的模型，他們希望將其植入綿陽體內然後進行為期三個月的測試，如果成功，再考率人體測試。

香港大學成功製造出世界首個迷你人造心臟

近日，據 BBC 報道，香港大學教授 Ronald Li 歷經 20 年成功製造出世界首個迷你人造心臟。

研究人員使用幹細胞，藉助基因工程等技術，只需要幾升血液，就能再造專屬的人類迷你心臟。

使用有人體細胞的人造心臟試藥，可以有效測試藥物毒性，從而改善藥效，提高新葯研發效率和減少研發成本。

據中國心血管病報告 2017 概要的數據顯示，中國現有心衰病人 450 萬，但心臟捐贈者卻十分短缺，人造心臟的出現將有望解決這一難題。

世界首個3D列印軟體人工心臟誕生

2017 年 7 月，瑞士研究人員開發了一種人造心臟，這種人造心臟「在形狀和功能上」非常接近真實的器官。

它是由硅樹脂製成的，重量是 390 克，比正常的心臟要多 80 克，而且包含了一個「複雜的內部結構」。

模模擬實的人類心臟，這個模擬的心臟包含右心室和左心室。這兩個腔室不是由隔膜分開的，而是由另一個腔室通過加壓空氣壓出。用於泵液的腔室模擬肌肉收縮。

並通過 3D 列印技術成型。不過由於軟材料的限制，但它的功能僅限於 3,000 次，或者是最長跳動的 45 分鐘。

人們希望這一發現將改變目前的血液泵的功能，研究人員稱這種功能容易出現併發症。

人類第一個人造心臟問世

由於心臟對人體的重要性，在此之前，研究人員在人造心臟這一問題上進行了長達漫長的探索。

1982 年，美國猶他大學醫學中心的威廉·德夫里斯（William Devlis）博士領導的一個手術小組，給一名叫克拉克的心臟病患者植入一顆名叫賈維克的人類第一個人造心臟，開創了人造心臟移植的先河，震驚了世界。

這顆人造心臟通過兩條 2 米長的軟管連到體外的一部機器上，壓縮空氣維持著這顆人造心臟的跳動。

克拉克在手術後不久就能夠站起來走幾步路，自己吃東西。不過，這顆塑料心臟僅在他的胸腔里跳動了將近 1,300 萬次，維持了 112 天的生命。這也是人們在人造心臟發展史上的初步嘗試。

人類史上首例永久性人造心臟案例

接下來，研究人員仍進行了漫長而艱難的探索。直到 1995 年 10 月 23 日，一位 64 歲的英國退休電影製片人成為世界上第一位接受永久性電動人造心臟的人。

這是人類史上首例永久性人造心臟移植，手術是英國牛津約翰·拉德克里夫醫院的史蒂夫·韋斯塔比（Steve Westerby）醫生主持實施的。

植入的永久性電動人造心臟的設計者是美國德克薩斯心臟研究所，製造者是美國熱動力心臟系統公司。

全植入型人造心臟誕生

1998 年底，全植入型人造心臟誕生，由美國德克薩斯州著名的外科醫生邁克爾·德巴凱（Michael Debake）和美國宇航局的科學家們共同研製成功，外形僅有三號電池那麼大。

它可以植入患者的胸腔內，每分鐘轉動 1,000 次，能根據人體的活動情況自動調節泵的壓力和速度，幫助因病症而喪失部分功能的心臟把血液輸送到身體的其餘部分。

而此次人造心臟植入手術，植入的就是世界上首顆可以完全代替心臟功能並能完整植入體內的人造心臟，具有劃時代的意義。

世界首個可移植人造心臟

2008 年，一位法國醫生在巴黎向人們展示了他研製的世界上第一顆完全可移植式人造心臟。

巴黎蓬皮杜醫院負責心臟移植和假體研究的阿蘭·卡朋提埃教授展示了他研製的世界上第一顆完全可移植式人造心臟。

這個人造心臟與人類心臟大小相當，上面覆蓋有經過特殊處理的組織以避免引起人類免疫系統的排異反應，尤其是血栓的形成。

人造心臟的跳動與真正的心臟類似。這種人造心臟重約 1 公斤，其唯一的體外部分是一個有 5 小時燃料使用期限的電池。

在首例人類心臟移植手術 40 多年後，這種將動物組織、金屬鈦和導彈技術結合在一起的發明具有革命性意義。

永久性人工心臟移植

2014 年，世界第二例永久性全人工心臟移植手術在法國西部城市南特的一所醫療機構內「秘密」完成。此前移植了同類人工心臟的第一例患者在術後一段時間死亡。

2015 年，法國生物醫學企業卡爾馬公司宣布，世界第二例永久性全人工心臟移植患者去世，術後存活了 9 個月。

2013 年 12 月 18 日，巴黎的喬治·蓬皮杜醫院首次將一枚人工心臟移植進一名 76 歲患有晚期心力衰竭的男性患者胸腔內。

手術後，患者很快恢復了意識並能夠和家人交流，醫生稱其健康狀況「令人滿意」。然而，2014 年３月２日，植入的人工心臟由於短路而突然停止跳動，導致患者於手術後 75 天去世。

此後，院方和卡爾馬公司並未公開說明造成短路的具體原因。

在心臟移植手術的早期，只有十分之一的病人能存活兩年以上，但自上世紀 80 年代新型抗排異藥物誕生後，心臟移植手術獲得了突飛猛進的發展。

如今已成為一種常規療法，不但如此，術後患者的生存周期也越來越長。

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