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让病人忘记带着人工心脏

《科学世界》  发表于 2018年05月08日

罗伯特·贾维克博士自19世纪70年代开始从事人工心脏的研究,是该领域的奠基人,被誉为“人工心脏之父”。贾维克7是世界上第一个永久性完全替换型人工心脏,当年曾开创了人工心脏移植的先河,震惊了整个世界,其设计者贾维克博士也因此而闻名于世。Newton编辑部就人工心脏的现状与未来采访了贾维克博士。

 

Newton1982年,您开发的人工心脏“贾维克7”(Jarvik 7)在美国实施了第一例移植手术。贾维克7是怎样的人工心脏?

贾维克:贾维克7是“全人工心脏”(Total Artificial Heart)。大家知道,人的心脏是由两个心房和两个心室组成的,全人工心脏只是替代了心室,心房则原封不动地保留着。

 

Newton:当年,贾维克7曾震惊了整个世界,引发了极大轰动,为什么它会受到如此关注呢?

贾维克:在这之前,人们只把人工心脏当作“心脏移植前的过渡手段”而暂时使用注1。这意味着患者早晚要接受心脏移植。但是,贾维克7的开发目的是“永久使用”,即患者在有生之年一直靠机械维持生命。正是贾维克7开创性的想法和无限的可能性,引发了全世界的关注。

 

Newton:可是,您后来却放弃了全人工心脏的开发,而是转向了辅助型人工心脏的开发?

贾维克:开发出贾维克7后,我们成立了Symbion公司,开始生产贾维克7型人工心脏。不过,这个公司后来被投资公司收购了。

我当时作为最高负责人、公司总裁曾强烈反对收购,但是被解雇了。不过,我长年奋斗在人工心脏的领域,非常了解这一领域需要什么。可以说,当时也是一个重新出发的机会。

 

Newton:于是,你就开始研发辅助型人工心脏?

贾维克:心脏病有各种病状,严重程度也各不相同。虽然一些患者因病情严重需要植入全人工心脏,但是大部分的患者可以保留自己的心脏,只需辅助增强向全身输送血液的左心室功能就行。因此,我就开始研发辅助型人工心脏,这种方式可以保留患者的心脏,只在心室内植入装置。

人体对外来异物有着本能的排斥,没有一个部位会轻易接受异物。因此,许多装置都因尺寸或重量过大而引发很多问题。

经过各种各样的讨论,我们决定在心脏左侧的前端(心尖)植入人工心脏。这是因为心尖部位涉及泵血功能的肌肉较少,切开该部位植入装置对心脏功能的影响较小。

 

忘记自己带着人工心脏而奋力奔跑在足球场的患者

Newton:新一代辅助型人工心脏“贾维克2000”(Jarvik 2000)是怎样一种装置?

贾维克:贾维克2000是一个非常简单的装置,由植入患者心室的小型血泵、体外的控制系统(控制器)及电池组成。2005年,贾维克2000人工心脏在欧洲获得使用许可,2013年在日本也获得许可。现在,贾维克2000正在美国进行临床试验以便获得许可。

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图1. 辅助型人工心脏的安装图

贾维克2000由血泵主体、控制装置(控制器)及电池组成。如图所示,血泵安装在心脏内,电源线从左耳后穿出,并与外置电池的电源线连接在一起。

 


贾维克2000的电源线出口位于耳朵后面,这种方式非常特别。其他公司所生产的普通的辅助型人工心脏,其电源线出口一般都位于腹部。

 

Newton:在耳朵后面连接外部电源,有什么优点吗?

贾维克:因为头部的血流非常丰富,很少会发生炎症注2。而且,只有一根非常细的电源线从耳朵后面伸出来,完全不会影响身体的自由活动,从外观上也根本看不出带着人工心脏。

从腹部伸出体外的人工心脏通常带有绷带,从耳朵后面伸出就不需要绷带了,也不会发痒或出疹,当然也不会影响到穿衣。也就是说,患者可以像正常人一样生活。

一提到人工心脏,很多人就会想到植入患者体内的机械装置能在多大程度上增强心脏的功能。其实,除此之外,还必须要考虑电源、耐感染性、是否便于携带以及重量轻等因素。另外,没有噪声也是非常重要的一点。

 

Newton:听说类似贾维克7的人工心脏通过压缩空气来输送血液,因此噪声非常大。

贾维克:其实,即便装置有噪声,患者最后也会适应和习惯的。但是,患者很难像普通人那样生活,而不让周围的人察觉到噪声。贾维克2000则不会让周围的人注意到,患者也往往忘记自己带着人工心脏,而能像普通人一样生活。只要定期更换电池就行了。

 

Newton:能像普通人一样正常生活,对患者来说是一个极大的福音。

贾维克:几年前,我曾经给一家杂志写过一篇文章。在文章里,我提到人工心脏的实用化,虽然要进一步提高效率和降低噪声,但是也必须是一个能让患者忘掉的装置。

 

Newton:对患者来说,人工心脏是性命攸关的非常重要的装置,能忘记它的存在吗?

贾维克:如今,人工心脏技术有了极大进步,植入后没有太大的不适应感。实际上,患者往往会忘记自己带着人工心脏。患者几乎能完成所有的日常动作,所以他们做了许多超出我们想象的事情,例如滑雪、踢足球等剧烈的运动。

 

Newton:做这么剧烈的运动,不要紧吧?

贾维克:其实,患者的行动还是受到严格控制的。不过,由于人工心脏没有噪声,患者真的会忘记自己带着人工心脏,而会像健全人一样活动。即使患者本人忘了自己佩带着人工心脏,医院却绝对不能忘记对患者进行随访护理。现在,全球共有三万多人佩带着各式各样的人工心脏。许多医院都需要进一步完善随访护理体制,以便应对越来越多的患者。

 

“过渡手段”与“永久使用”没有科学上的差别

Newton:辅助型人工心脏能用多少年呢?

贾维克:一位植入贾维克2000的患者现在已经存活了近9年,正在创造着新的存活纪录。另有四五名患者已经存活了7年多,也在不断更新自己的存活纪录。估计他们存活10年没有问题。

我们对血泵进行了调查,调查结果表明,轴承(支撑旋转叶轮的部件)等的使用寿命是几十年,也完全可以生产出使用二三十年也不会坏的泵。

实际上,电源线、连接器等存在耐久性问题,不过,由于这些部件安装在患者体外,损坏后可以及时更换。可以说,已经解决了大部分的耐久性问题。

 

Newton:这么说,不准备移植活体心脏,而继续使用辅助型人工心脏的患者越来越多了?

贾维克:作为移植活体心脏前的“过渡手段”而植入人工心脏,还是“永久使用”人工心脏,目前在医疗制度上存在着差别。不过,这些区别没有任何医学意义。

作为“过渡手段”的患者,是指那些由于当前没有合适的心脏以供移植,只好一直等待着的患者,因此,它与“永久使用”的区别正在变得越来越不重要。实际上,医生并不认为有必要区分“过渡手段”与“永久使用”。但是,这种区别涉及到医疗制度与费用,很难改变。

 

Newton:那么,作为过渡手段等待活体心脏移植的装置,与以永久使用为目的的装置是一样的吗?

贾维克:不能说完全一样,只能说几乎完全一样。它们的血泵完全相同,但是电源线不同。永久使用的人工心脏的电源线位于耳后,过渡用人工心脏则由于预测到将来要进行心脏移植手术,而使用了从腹部穿出的电源线。

其实,这两种情况下都应该使用从耳后穿出的电源线。由于作为“过渡手段”的人工心脏已经在日本获得了使用许可,所以现在使用的是从腹部穿出的电源线。但是,我们也希望电源线从耳后穿出的人工心脏也能获得使用许可。现在,我们正在准备申请资料。我认为,总有一天“过渡手段”与“永久使用”的区别会消失。

 

没有什么东西能超越活体心脏

Newton:如果患者可以选择植入辅助型人工心脏或活体心脏,应该如何做判断呢?

贾维克:这个问题曾经出现过。一些植入贾维克2000很长时间的患者被列入心脏移植候选名单,他们都曾经问我,自己应该就这样下去还是应该再进行心脏移植呢?有的患者选择了前者,有的则选择了后者。

植入贾维克2000后存活时间最长的患者,其实已经拒绝了好几次是否列入心脏移植候选名单的问询,因为患者已经厌倦了再次接受手术。这位患者非常健康,与其他植入人工心脏的患者一样,完全恢复了正常的日常生活。而且,这位患者从未出现过并发症,还进行着各种运动,已经存活了将近10年。所以,他觉得很知足而别无他求。

如果植入了辅助型人工心脏的患者因感染而多次出入医院,或存在着某些问题的话,最好考虑进行心脏移植。不过,我还是希望患者能够按照自己的愿望自由选择。

 

Newton:假如您是患者,必须做出这个选择,您会选择什么?

贾维克:假如我处于这种情况的话,我会选择心脏移植,虽然移植后的药物治疗非常痛苦。

我的理由是:心脏移植的最高存活纪录是30年,这点很令人振奋。与此相比,辅助型人工心脏的存活时间只有9年。

我虽然致力于辅助型人工心脏的研究,不过,如果有足够满足患者需求的心脏供体的话,我认为移植是最好的治疗方法,因为没有任何东西能超越自然。

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图2. 1982年2月,贾维克博士左手拿着独自开发的全人工心脏。当时他34岁,任职于犹他大学。



(本文发表于《科学世界》2015年第6期)



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