心脏病是世界上主要的死亡原因之一,尤其是在美国和西欧。医学科学已经想出了一些巧妙的解决常见的心脏疾病,如心脏起搏器(纠正心律不正常),支架(持有动脉阻塞打开以便血液流经),和搭桥手术(植入一个健康的血管从身体的另一部分重定向的血液在心脏动脉阻塞。这些手术挽救并延长了数百万人的生命。

现在有另一种解决心脏病患者的方法,这种方法不仅仅是固定心律失常或单动脉:全人工心脏。

如果你满脑子都是问题,比如——它是如何运作的?身体难道不会排斥这么大的异物吗(而且是在这么关键的地方?)是什么让它继续运行?-你不是唯一一个。

这种人工心脏是由一家名叫Carmat它是为终末期双心室心力衰竭患者设计的。此时,靠近心脏底部的两个心室(在肺和身体其他部位之间进行血液的吸进和排出)都太弱,无法执行它们的功能。

和真正的心脏一样,人造心脏也有两个心室。一个是液压油,另一个是血液,有一层膜把它们分开。膜面带血的那一面是由牛心脏组织制成的。电动泵使液压液进出心室,然后液压液移动心室膜使血液流过。有四个“生物”瓣膜,之所以这样称呼是因为它们也是由牛的心脏组织制成的。

嵌入式电子设备、微处理器和传感器自动调节对病人活动的反应;例如,如果他们正在锻炼,血液流动就会增加,就像真正的心脏一样。这就是Carmat公司的产品与美国公司制造的人造心脏的不同之处辛卡迪亚;这是一种固定速率的装置,这意味着一旦心脏的跳动频率被设定,无论病人的活动如何,每分钟的跳动都会保持不变。

Carmat的设备重900克,也就是不到2磅。这是平均重量的三倍人类的心脏。在外部,患者携带一个装有致动液的小袋子,一个控制器和一个锂离子电池。

据报道,Carmat公司首席执行官Stéphane Piat称:“这颗心脏诞生于近30年前,其理念是创造一种设备来取代心脏移植,这种设备在生理上像人类心脏一样工作,可以跳动、自我调节并与血液兼容。告诉路透

然而,目前Carmat的产品并不是一个永久的解决方案;它已被批准作为患者等待供体心脏时的临时替代品,预计使用时间约为五年。2020年11月,卡玛特报道其中一名患者与植入的心脏一起生活了两年。

科学家们已经长期以来的工作利用合成材料重建人体器官的功能。肾脏是人体最需要的器官之一,也是最难再造的器官之一。相比之下,也许令人惊讶的是,心脏是一个不那么复杂的器官;它没有成千上万的杂乱无章的结构性肾元也没有胰腺复杂的胰岛素监测功能;它只是一个小小的泵,把血液通过我们的身体。

在2020年底收到CE标志(在欧洲销售的产品的一种标志,表明其符合健康和安全标准)后,Carmat公司的人工心脏将会商业发射在今年第二季度的德国和法国。该公司还获得了美国食品和药物管理局(fda)的批准,将于今年在美国开展早期可行性研究。

图片来源:Carmat