人工心臟

人工心臟簡介

心臟病是人類死亡的第二大殺手。在人體心臟因病損而部分或完全喪失功能而不能維持全身正常循環時，可移植一種用人工材料製造的機械裝置以暫時或永久地部分或完全代替心臟功能、推動血液循環，這種裝置即人工心臟。

人工心臟分為輔助人工心臟和完全人工心臟。輔助人工心臟有左心室輔助、右心室輔助和雙心室輔助，以輔助時間的長短又分為一時性輔助 （二周以內）及永久性輔助（二年）兩種。完全人工心臟包括一時性完全人工心臟、以輔助等待心臟移植及永久性完全人工心臟。

要想製成像自然心臟那樣精確的組織結構、完全模擬其功能的人工心臟是極不容易的，需要醫學、生物物理學、工程學、電子學等多學科的綜合套用及相當長時期的研究。

世界上雖已進行了幾例完全人工心臟臨床套用， 但目前人工心臟仍處於動物試驗為主的研究階段。但已有的臨床套用表明， 完全人工心臟能代替自然心臟功能， 用其較長維持循環是可行的， 其前景是樂觀的。

人工心臟的結構

人工心臟基本上是由血泵、驅動裝置、監控系統、能源四個部分構成。

人工心臟血泵：血泵有多種形式，但從原理結構上大體可分膜式血泵、囊型血泵、管型血泵、螺形血泵等五種。目前製成血泵常用以下幾種材料：矽橡膠、甲基矽橡膠、嵌段矽橡膠、聚氨酯、聚氯乙烯、複合材料等。

人工心臟瓣膜：它是控制人工心臟血流的單向閥，人工心臟功能的好壞與瓣膜構造有密切關係。早期階段用球瓣，現在常用的為碟瓣以及生物瓣。

人工心臟驅動系統：它是供給人工心臟血泵工作的動能。形式多樣，大致可分為，機械、電動、磁力、氣壓、液壓五種形式。

人工心臟監控系統：監控人工心臟工作狀態，使之適應實驗動物循環生理的需要，是保障人工心臟置入實驗動物長期存活的重要條件。監控系統基本上從血泵機能，驅動裝置各項指標及血液循環生理參數變化三個方面進行監控。

能源：人工心臟依靠外加能源工作以推動血液循環。既能滿足功率要求，並使之微型化做到全置入體內，長期達數年使用的能源，目前尚未完全解決。

世界上第一例人工心臟植入

羅伯特·圖爾斯，全球第一位全內置式人工心臟移植患者，在移植手術後近5個月於11月30日（美國當地時間）在美國肯塔基州路易斯維爾大學附屬的猶太醫院去世，享年59歲。

在心臟移植手術之前，圖爾斯先生已是心臟病晚期，幾乎臥床不起。病後的他與病前相比整整瘦掉了50磅，骨瘦如柴，甚至連抬頭的氣力也沒有。嚴重的心臟病留下的廣泛性疤痕組織使得他的兩個心室幾近癱瘓，肺部也充滿了積水。根據醫學上的一個統計公式，像圖爾斯這種狀況，死於30天之內的機率為80%。

圖爾斯8年前做過冠狀動脈搭橋手術，還患有嚴重的腎衰竭、糖尿病以及其他病症，今年7月2日，位於肯塔基州的猶太醫院在圖爾斯被另一家醫療中心拒絕的情況下對患者實施了心臟移植手術。手術歷時七個多小時，進行得很成功，圖爾斯由此成為移植“阿比奧科”全內置式人工心臟並存活的世界第一人。3日，患者甦醒過來，反應良好，開始“舒服地休息”。醫生們在安裝人造心臟後，本來只敢期望延長患者生命30天，沒想到圖爾斯術後康復狀況遠遠超過他們的預期。他不僅增加了體重，而且肌肉也比術前更結實了。

人工心臟的研究從一開始便面臨著許多挑戰，儘管目前還不能完全模擬自然心臟的作用和功能，但不同領域的研究人員都在從各自的領域推動著人工心臟的發展。隨著人工心臟的機械性能、血流動力學性能、能源、抗血栓性以及測控方法等問題的改進與完善，人工心臟的仿生技術也將進一步得到發展。

擴展閱讀

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