當(dāng)聽力喪失、關(guān)節(jié)老化、血管堵塞甚至心臟衰竭時(shí),去做個(gè)以新?lián)Q舊的手術(shù)吧。3D打印的骨骼、真絲或尼龍材質(zhì)的血管,依靠電池運(yùn)行的耳蝸……那些量身定制的人體組織和器官配件,不但能夠修復(fù)人類殘缺的軀體,也正在改變?nèi)祟惖纳L(zhǎng)短。
隨著醫(yī)學(xué)發(fā)展的進(jìn)步,人類在不久的將來,可以像變形金剛一樣隨意更換自身的“零件”。
蓉蓉今年剛剛6歲,一直在家人的疼愛下長(zhǎng)大。和大多數(shù)同齡孩子不一樣的是,出生時(shí),蓉蓉沒有通過新生兒聽力篩查,這就意味著,她缺失了聽力。為了解決這個(gè)問題,醫(yī)生建議家人為蓉蓉進(jìn)行耳蝸移植。
為小蓉蓉進(jìn)行人工耳蝸植入手術(shù)的主刀醫(yī)生殷善開,是上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院副院長(zhǎng),也是耳鼻咽喉科研究所所長(zhǎng)。像這樣的人工耳蝸植入手術(shù)他每年要完成上百臺(tái)。如何讓沒有聽力的蓉蓉“聽”到聲音?殷善開指著一根異常柔軟的電極解釋道,手術(shù)中,他將要把這根電極直接植入耳蝸部位,這樣做的目的,是為了讓電極繞過耳蝸中無功能的部分,直接向聽神經(jīng)發(fā)送信號(hào)。
手術(shù)的原理并不難理解,植入體部分和外部的接收裝置相互配合。它們就像一對(duì)微型電腦,能夠瞬間處理極大量的信號(hào)。麥克風(fēng)采集聲音,處理器進(jìn)行解碼分析,再由植入體完成信號(hào)轉(zhuǎn)換并傳遞給大腦的聽覺神經(jīng),這樣,一條人工模擬出的聽覺通路就重建完成了。
憑借該技術(shù),人類第一次使用醫(yī)療器械,替代了人類的一種感官。
從20世紀(jì)90年代到今天,我國的人工耳蝸植入的技術(shù)在不斷地取得重大的進(jìn)步,在最初的起步階段,全國每年僅有10例左右人工耳蝸植入的病例,發(fā)展到現(xiàn)在,每年至少5000余例。
“由于人工耳蝸在治療雙側(cè)極重度耳聾方面的巨大成功,使它當(dāng)之無愧地成為當(dāng)今社會(huì)最為有效、最為成功的人工替代器官?!币笊崎_說道。
手術(shù)很成功,在第一次聽到語音后的半年,蓉蓉開始學(xué)著自己說話。暑假里,蓉蓉會(huì)去少年宮學(xué)琵琶、學(xué)跳舞。而在今年秋天,她剛剛成為一所普通小學(xué)的一年級(jí)學(xué)生。植入的人工耳蝸會(huì)陪伴她一輩子,這是她回到有聲世界、回到主流社會(huì)的鑰匙。
家住北京的安桂珍,在75歲那一年,體會(huì)到了人造器官帶給她的便利。在更換了一塊金屬的關(guān)節(jié)之后,她終于能夠擺脫折磨她已久的疼痛了?!爸饕褪亲筮呄ドw疼,別說是爬樓梯了,就是遛彎兒時(shí)多走幾步,回到家膝蓋就腫?!卑补鹫湔f。
人工耳蝸是一種特殊的聲-電轉(zhuǎn)換裝置,其工作原理是將環(huán)境中的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),將電信號(hào)通過植入的電極傳入患者耳蝸,刺激耳蝸殘存的聽神經(jīng),從而產(chǎn)生聽覺
在中日友好醫(yī)院骨關(guān)節(jié)外科,郭萬首主任經(jīng)常會(huì)見到像安桂珍這樣的病人:“人體的任何一個(gè)部件都不是永久牌的,總會(huì)有磨損,功能也會(huì)逐漸減退。特別是隨著年齡增長(zhǎng),活動(dòng)量比較大,或者體重比較大的人,無形當(dāng)中給關(guān)節(jié)增加了額外的負(fù)擔(dān),所以他們的關(guān)節(jié)磨損就會(huì)更快?!?/p>
問題出在了衰老的左膝關(guān)節(jié)上。膝關(guān)節(jié)是人體內(nèi)最大、最復(fù)雜的關(guān)節(jié),承擔(dān)著我們?nèi)梭w運(yùn)動(dòng)的重要功能。當(dāng)安老太太每跨出一步時(shí),她接觸地面的壓力,都相當(dāng)于體重的三倍。當(dāng)自身的關(guān)節(jié)不可避免地出現(xiàn)損傷或者老化之后,使用一個(gè)人工關(guān)節(jié),來滿足運(yùn)動(dòng)和負(fù)重的需求,無疑是最明智的選擇。
“人工關(guān)節(jié)置換不像咱們老百姓想的那樣,不是把這個(gè)關(guān)節(jié)全部拿掉,換個(gè)新的。關(guān)節(jié)置換,它相當(dāng)于在磨損的關(guān)節(jié)表面加個(gè)套子。”郭萬首解釋道:“采用人工關(guān)節(jié)這種方式,替代病損的關(guān)節(jié),恢復(fù)關(guān)節(jié)的功能。這種技術(shù)已經(jīng)幾十年了,現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟了。”
由金屬和聚乙烯材料構(gòu)成的人工關(guān)節(jié),具有耐磨、潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn),它能很好地和人的肉身融為一體。日常生活中,安桂珍根本感覺不到它的存在,現(xiàn)在,安桂珍能夠上下樓梯、下蹲。
科學(xué)家們向著人造器官的夢(mèng)想不斷努力。用新零件替換舊零件,人類發(fā)揮了天馬行空的想象力。在骨科領(lǐng)域,金屬、陶瓷、碳纖維甚至泡沫塑料,都是人工骨骼的熱門材料。2016年6月,北醫(yī)三院的手術(shù)室里完成了一臺(tái)不平凡的手術(shù):世界首例3D打印人工椎體手術(shù)。植入的多節(jié)胸腰椎體,替代了患者被徹底切除的5節(jié)脊柱,長(zhǎng)度達(dá)19厘米。這在以往,是不可想象的。
人工耳蝸、人工關(guān)節(jié),可以在人類喪失聽力、關(guān)節(jié)退化時(shí),幫助人類恢復(fù)健康。但當(dāng)心臟衰竭、血管堵塞這樣的問題出現(xiàn)時(shí),用木頭、金屬或高分子材料造出一個(gè)保命的臟器,在現(xiàn)階段看來還有些不太現(xiàn)實(shí)。盡管移植手術(shù)可以滿足一小部分病人對(duì)器官的需求,但一個(gè)嚴(yán)峻的問題是,可供移植的器官實(shí)在太稀少。
正因?yàn)槿绱耍藗儑L試用機(jī)器來取代部分器官的功能。如今,你可以在一家普通規(guī)模的醫(yī)院里看到這種嘗試的結(jié)果:比如尿毒癥病人離不開的透析機(jī),它就是龐大的體外人工腎;而重癥監(jiān)護(hù)室和手術(shù)室里的人工心肺機(jī),則是另一種意義上的“人造器官”,依靠它,醫(yī)生才可以讓我們的心臟暫時(shí)停止跳動(dòng),以完成精細(xì)的心臟矯正與修補(bǔ)。這些看起來冰冷、復(fù)雜的機(jī)器,在挽救危重病人、爭(zhēng)取移植時(shí)間方面起到了越來越重要的作用。不過,它們還算不上真正意義上的“人造器官”,因?yàn)槌斯δ苄灾猓脕硖鎿Q的“零件”最好小巧、便攜、節(jié)省能源。
每年入秋,許寶明都會(huì)在自家院子里曬上玉米和辣椒,做這些農(nóng)活時(shí),她看起來和普通農(nóng)民沒什么區(qū)別,但她的身體里,卻有著總長(zhǎng)度將近60厘米的人造血管。這使她聽起來有點(diǎn)像科幻小說里的人物。
2012年,北京大學(xué)第一醫(yī)院心臟外科肖鋒主任曾主刀,搶救了一位患有“主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤”的中年女性,她正是許寶明。主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈瘤,歷來是心外科醫(yī)生公認(rèn)的最兇險(xiǎn)的一種疾病,病人隨時(shí)都有可能猝死。
正常的血管壁是由內(nèi)膜、中膜和外膜三層結(jié)構(gòu)組成的。而許寶明的血管發(fā)生了病變,血管的膜與膜之間出現(xiàn)了縫隙,致使血液不通過正常的血管腔,而是流進(jìn)了管壁夾層之間。這樣的情況非常兇險(xiǎn)。因?yàn)橐坏┩饽ぶ尾涣藖碜匝艿膲毫Γ芫蜁?huì)爆裂。
更糟糕的是,許寶明主動(dòng)脈夾層的范圍累及整個(gè)胸、腹主動(dòng)脈及其各大分支。而她自己身上,根本找不到足夠粗、足夠長(zhǎng)的,能夠替換的血管。人造血管成了她唯一的選擇。
“所有的主動(dòng)脈都換完了”,談及那次手術(shù)的難度,肖鋒仍然印象深刻:“從主動(dòng)脈瓣一出來開始,一直到我們的髂血管,都變成了人造血管?!?/p>
自1952年首次投入使用,人造血管在大約50年的時(shí)間里取得了迅猛發(fā)展。最初,人們用化纖材料編織成人造血管,比如尼龍、滌綸甚至真絲等。目前,還有一種流行的“面料”是聚四氟乙烯、“特氟龍”。是的,正是廚房中不粘鍋的表面涂料。以這種材料編織而成的人工血管可以隨意彎曲而不致吸癟,現(xiàn)在,它們正廣泛地應(yīng)用在大血管替代手術(shù)中,為大動(dòng)脈瘤等重大疾病的治療提供了出路。
“在心血管外科的話,人工組織器官運(yùn)用相對(duì)來說還是比較普遍的?!毙やh說道,人工器官離我們并不遙遠(yuǎn),“老百姓最常知道的人工瓣膜,已經(jīng)有很多病人都進(jìn)行過瓣膜置換。人工瓣膜不僅在中國,在全球也是臨床運(yùn)用最多的人工器官之一”。
帶著體內(nèi)的滌綸人造血管,許寶明度過了自己的49歲生日。無論是人工瓣膜還是人造血管,這些人造的配件已經(jīng)不知不覺參與到普通人的生活中。在可期的未來,人體,也許會(huì)被更多人工部件取代。
(《小康》2017年10月上)