失戀時，人們會說：“心碎了，再無藥可救”。但對于那些真的患有心臟病的人們來說，生機(jī)卻正在降臨。一系列前沿技術(shù)的革新將在不久的未來造福成千上萬的心臟病患者。

健康人的心臟共有左右心房、心室四個腔。這四個心腔共同作用，才能將血液輸往全身。而多數(shù)心臟病患者正是由于單邊或雙邊心腔無法正常運作，從而導(dǎo)致心臟衰竭，被多次送往醫(yī)院。通常來說，心腔功能受損與心肌或心瓣損傷、冠心病、遺傳性心臟病、病毒性感染等病癥有關(guān)。

“可穿戴”心臟

在美國，每年僅有2000至2500顆捐贈心臟可用，這意味著多數(shù)重度心臟病患者必須等上幾個月甚至幾年的時間才有機(jī)會進(jìn)行心臟移植，而這還必須建立在患者能夠熬過漫長等待期的基礎(chǔ)上。在此情勢下，心科迪雅人工心臟（SynCardia Total Artificial Heart）可以說為陷入此困境的患者帶來了新的希望。心科迪雅人工心臟繼承了著名的賈維克人工心臟技術(shù)（二十世紀(jì)八十年代研發(fā)而成），自投入使用以來創(chuàng)造了1350個以上移植成功案例，成為目前為止使用最為廣泛的人工心臟。它為兩心室心臟衰竭晚期患者架起了通往新生的重要橋梁，使其有機(jī)會等到捐贈心臟的到來。

然而，美中不足的是，直至目前，心科迪雅人工心臟佩戴者的活動范圍仍僅局限于醫(yī)院之內(nèi)。心科迪雅人工心臟的發(fā)動器與電子設(shè)備安置在病人體外一個碩大笨重的傳動裝置內(nèi)。該傳動裝置與人工心臟由兩根導(dǎo)管相連，并通過向人工心室內(nèi)的“氣球”充氣來實現(xiàn)心跳。盡管該裝置將人工心臟的事故率降低至1%以下，卻依然無法抵消病人由于久困醫(yī)院而下降了的生命質(zhì)量帶來的負(fù)面影響。

鑒于此，在四年的試驗后，美國食品及藥物管理局（FDA）于2014年7月批準(zhǔn)了“自由之心”便攜式傳動器（Freedom portable driver）的投入使用。自此，袖珍的“自由之心”（僅重13.5磅）替代了洗碗機(jī)大小的醫(yī)院傳動裝置。因其迷你的體型，“自由之心”可以被裝在背包里或安在滾輪助行器上。此外，“自由之心”使用鋰電池，使用普通的壁式插座或車載電源便能輕松充電?！白杂芍摹睌y帶與使用的便捷使得患者能夠在等待移植心臟的時間里享有醫(yī)院之外的正常生活。

而“自由之心”究竟能在多大程度上幫到人工心臟的使用者呢？通過蘭迪·謝潑德（Randy Shepherd）的例子，我們便能窺見一二。由于急性風(fēng)濕，謝潑德的心臟受損，兩側(cè)的心室都無法抽取足夠維持其生命的血液。2013年6月，謝潑德安裝了心科迪雅人工心臟，不到一年，他就戴著他的“自由之心”完成了在鳳凰城（Phoenix， Arizona，亞利桑那州州府）近郊舉行的帕特之跑（Pats Run）比賽4.2英里的步行賽程。

機(jī)械與奶牛的奇妙組合

對于多數(shù)患者而言，心科迪雅人工心臟僅僅是他們通往捐贈心臟的跳板。然而，對于研發(fā)者來說，更為重大的挑戰(zhàn)是設(shè)計出可供永久使用的人工心臟。

法國的研究者正試圖綜合使用人造材料與生物成分進(jìn)行永久人工心臟的開發(fā)。法國研發(fā)的CARMAT人工心臟由兩個心腔構(gòu)成，中間由一層膜片隔開。心臟的一側(cè)為抽血系統(tǒng)，主要控制心臟發(fā)動與血流。此系統(tǒng)通過移動膜片將外側(cè)的血液擠壓入循環(huán)系統(tǒng)。而傳感器和微電子控制儀則負(fù)責(zé)控制監(jiān)測器的壓力，并適時調(diào)整血液流速以更好地適應(yīng)患者的活動，如將心率調(diào)整至運動狀態(tài)。

膜片緊鄰抽血系統(tǒng)的一側(cè)表面由聚氨酯合成，而其與人體血液接觸的另一面材料則來自于奶牛心臟的組織。該款人造心臟的心瓣材料同樣來自奶牛組織。設(shè)計者希望這些經(jīng)過化學(xué)消毒的生物材料能有助于解決過去困擾人工心臟的種種問題。例如，人體對合成材料的排斥反應(yīng)會摧毀紅血球或?qū)е卵?/p>

心跳靜止，卻依然生命不息

除需應(yīng)對人體排斥帶來的風(fēng)險外，人工心臟的設(shè)計者還要面對自然人體機(jī)制不可思議的持久耐力。一個健康的人體心臟一年需抽血3500萬次，這一令人難以置信的數(shù)據(jù)是研究者們用任何儀器都難以趕上的。

面對這一難題，德州心臟研究所（ the Texas Heart Institute）的研究人員想出了一個一勞永逸的解決之道：設(shè)計出一種完全無需心跳的人工心臟，而取代心跳功能的將是一股永動的血液流。為了實現(xiàn)這一想法，研究者們研發(fā)出了一種全新裝置，該裝置只含有一種活動部件：雙葉轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子將在一個小小的鈦心腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的兩個葉片中，較小的葉片負(fù)責(zé)使血液從右心腔流至肺部，而較大的葉片則負(fù)責(zé)將血液由左心腔輸送至循環(huán)系統(tǒng)，再流經(jīng)全身。整個轉(zhuǎn)子將在磁場的控制下處于懸浮狀態(tài)，由于消除了部件間的摩擦，這一設(shè)計將進(jìn)一步降低整個設(shè)備的損耗。此外，磁懸浮技術(shù)還會用于調(diào)控葉片轉(zhuǎn)速，使其能更好地配合使用者的活動。