澳大利亞悉尼圣文森特醫(yī)院宣布,一名40多歲的嚴(yán)重心力衰竭患者依靠一顆全鈦制人工心臟存活了超100天,并在此期間脫離醫(yī)院環(huán)境正常生活,最終成功接受人類(lèi)心臟移植手術(shù),術(shù)后恢復(fù)良好。
人類(lèi)正在叩響"機(jī)械飛升"的大門(mén)——當(dāng)血肉之軀與精密機(jī)械完美融合,我們將重新定義生命的外延。
1
鈦心臟“續(xù)命”:從死亡線上搶回100天
這名不愿公開(kāi)姓名的澳大利亞男子,因嚴(yán)重心力衰竭于2024年11月在澳大利亞悉尼圣文森特醫(yī)院接受了長(zhǎng)達(dá)6小時(shí)的BiVACOR植入手術(shù)。
此前,他的心臟已無(wú)法維持基本泵血功能,傳統(tǒng)治療方案幾近失效。
術(shù)后,這顆重約400克的鈦金屬裝置取代了他衰竭的心臟,通過(guò)磁懸浮轉(zhuǎn)子以每秒數(shù)千次的脈沖推動(dòng)血液流動(dòng),維持全身循環(huán)。
與以往的機(jī)械心臟的不同,傳統(tǒng)路徑上的機(jī)械心臟設(shè)備主要支持左心功能,通常會(huì)通過(guò)將血液聚集在一個(gè)袋子中。通過(guò)機(jī)械零件彎曲做功來(lái)泵血,年彎曲次數(shù)在約3000萬(wàn)次—4000萬(wàn)次左右。
龐大的工作量讓如軸承、閥門(mén)之類(lèi)的機(jī)械零件易發(fā)生故障。
而“BiVACOR全人工心臟”只有一個(gè)電機(jī)和一個(gè)磁懸浮轉(zhuǎn)子,沒(méi)有容易磨損的閥門(mén)或機(jī)械軸承。
這種設(shè)計(jì)將機(jī)械故障率降至理論最低值,同時(shí)通過(guò)連續(xù)泵血模式模擬自然心臟的生理節(jié)律,避免了過(guò)去設(shè)備因“脈沖式泵血”導(dǎo)致的血液湍流和血栓風(fēng)險(xiǎn)。
另外,BiVACOR通過(guò)皮膚下的電纜連接至外部便攜控制器,患者可隨身攜帶電池或充電設(shè)備,極大提升了行動(dòng)自由度。
美國(guó)得克薩斯心臟研究所的Joseph Rogers指出,此前在美國(guó)試驗(yàn)的5名患者僅能依靠早期版本BiVACOR存活一個(gè)月,且需全程住院監(jiān)護(hù)。而澳大利亞案例的成功,得益于設(shè)備的小型化改進(jìn)與便攜控制系統(tǒng)的優(yōu)化,使得“機(jī)械心臟的跳動(dòng)不再局限于醫(yī)院的白墻之內(nèi)”
術(shù)后兩個(gè)月,患者順利出院,居住在醫(yī)院附近,甚至能參與輕度社交活動(dòng),生活相對(duì)正常。3個(gè)多月之后,當(dāng)一顆捐贈(zèng)心臟到來(lái)時(shí),他再次接受移植,最終結(jié)束了與鈦心臟共存的百日歷程。
2
未竟之問(wèn)
盡管成果斐然,醫(yī)學(xué)界對(duì)BiVACOR仍持審慎態(tài)度。悉尼大學(xué)血管外科專(zhuān)家Sarah Aitken強(qiáng)調(diào),設(shè)備的長(zhǎng)期耐受性、患者生活質(zhì)量、手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)(如感染、血栓)及高昂成本(預(yù)估單臺(tái)設(shè)備超20萬(wàn)美元)仍是懸而未決的難題。
此外,雖然做出了改進(jìn)和更新,鈦心臟仍然依賴(lài)外部能源供應(yīng),一旦控制器斷電或電纜受損,患者將面臨致命風(fēng)險(xiǎn)。
機(jī)械器官的“完美替代”,仍需要更長(zhǎng)的技術(shù)迭代周期。
3
鈦心臟與異種移植
在解決器官短缺的全球困局中,人工心臟與異種移植(如豬器官移植)被視為最具潛力的兩條路徑。
2025年2月,美國(guó)FDA同步批準(zhǔn)了首例豬心臟人體試驗(yàn),與BiVACOR將擴(kuò)大臨床試驗(yàn)的動(dòng)作形成微妙呼應(yīng)。
鈦心臟的優(yōu)勢(shì)在于即時(shí)可用性與可控性——無(wú)需配型、無(wú)免疫排斥、可批量生產(chǎn)。對(duì)于高齡或伴有其他并發(fā)癥的終末期心衰患者,它可能成為唯一可行的過(guò)渡方案,甚至未來(lái)發(fā)展為永久性替代裝置。
而異種移植則試圖通過(guò)基因編輯豬器官,實(shí)現(xiàn)“生物性兼容”,其終極愿景是重建完全自然的心臟功能。
二者不是非此即彼的關(guān)系。得克薩斯心臟研究所的William Cohn設(shè)想,未來(lái)或出現(xiàn)“混合解決方案”:
基因編輯器官解決長(zhǎng)期生存問(wèn)題,人工設(shè)備則在等待期或急性衰竭時(shí)提供支持。
兩種模式并行,或?qū)氐赘膶?xiě)器官移植的倫理框架與技術(shù)范式。
而二者共同點(diǎn)還有一個(gè):無(wú)論是鈦金屬的冰冷光澤,還是轉(zhuǎn)基因豬心臟的生物學(xué)爭(zhēng)議,都需要面對(duì)倫理與現(xiàn)實(shí)的擠壓。
人工心臟的能源依賴(lài)是否將患者異化為“半機(jī)械人”?異種移植是否會(huì)引發(fā)未知的人畜共患病?這些問(wèn)題的答案仍在探索中。
4
未來(lái)狂想
私以為,BiVACOR的百日奇跡,才僅僅是機(jī)械器官革命的序章。
隨著材料科學(xué)(如仿生涂層減少血栓)、能源技術(shù)(如無(wú)線充電、生物燃料電池)與人工智能(如自適應(yīng)血流調(diào)控算法)的進(jìn)步,下一代人工心臟或?qū)?shí)現(xiàn)完全植入、終身使用。
澳大利亞蒙納士大學(xué)的Julian Smith預(yù)言:“未來(lái)30年內(nèi),我們可能看到機(jī)械心臟在耐久性上超越自然器官。”
更宏大的圖景在于,人工器官技術(shù)可能催生“模塊化生命維持系統(tǒng)”——衰竭的肝臟、腎臟均可被精密機(jī)械裝置替代,人類(lèi)將以“選擇性機(jī)械化”對(duì)抗衰老與疾病。這種設(shè)想有點(diǎn)“賽博朋克風(fēng)”,但已有富豪在此方向上投資。
人工心臟,它的局限在于其“非生物性”,而生物3D打印與干細(xì)胞技術(shù)正可以彌補(bǔ)這一缺憾。2024年,以色列科學(xué)家成功打印出包含血管網(wǎng)絡(luò)的心臟組織;同期,日本團(tuán)隊(duì)利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)培育出微型心臟模型。
若將鈦合金骨架與生物工程心肌結(jié)合,在未來(lái),我們甚至可以孕育出兼具機(jī)械強(qiáng)度與生理功能的“半生物心臟”。
寫(xiě)在文末
當(dāng)生命垂危者面前僅剩這兩條路時(shí),討論的重點(diǎn)不應(yīng)是“是否該走”,而是“如何走得更安全”。
機(jī)械與血肉的界限不是重點(diǎn),重點(diǎn)是,無(wú)論是何種技術(shù),它們書(shū)寫(xiě)的,皆是關(guān)于人類(lèi)生存的史詩(shī)。
* 文章內(nèi)容僅供參考,不構(gòu)成任何建議
since 2015.
來(lái)源/ 部分信息整理自網(wǎng)絡(luò)編輯/ RainForest出品/ 云上細(xì)胞團(tuán)隊(duì)
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶(hù)上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.