完全人造心脏，已离我们的胸腔不远了

在工学的角度看来，人的心脏真的是一个奇迹。成年人心脏平均每天跳动近十万次，通过动脉向全身输血，包括大脑及脚趾。

由于心脏複杂的生理结构，生物医学工程师需要耗费漫长的时间来建造一个机械複製品，使用人工心脏来保持心力衰竭患者保持生命。自 20 世纪 50 年代以来，许多科学家都试图建造人工心脏，但频频受到障碍。现在，四家公司认为他们找到了正确的技术，他们试图证明这个技术。临床试验和动物试验终于证明永久性人工心脏的可靠性，已準备于 2017 年应用于临床。

目前，仅在美国约 570 万人诊断为心力衰竭，意味着他们的心脏将逐渐变得无法有效输送血液。

来自美国亚利桑那州的 SynCardia 系统的人工心脏已经被美国监管部门批准为「移植桥梁」，现在该公司正在招募患者进行临床试验，将该设备作为永久替代品进行测试。SynCardia 公司 CEO Michael Garippa 说，这项试验的範围很小，只有 28 名患者。此前，已经有超过 1600 个短时间安置人工心脏的患者证明 SynCardia 心脏是安全的。

Garippa 相信，基于简单设计原则，SynCardia 心脏相当耐用。他表示：「病人身体内没有任何电子元件」。SynCardia 的心脏有两个塑胶腔室，来模仿心脏。每个塑胶腔室被一层膜分为两部分，一部分是具有空气的心室而另一部分是具有血液的心房。具有 SynCardia 心脏的患者携带 6 千克的空气压缩机，压缩机连接着穿过腹部的管道，将空气输送到两个心室，通过推动它们的膜以推动另一侧心房的血液输出。压缩机以每分钟 120 次的稳定速率工作，但伴有响亮的声音。「这虽然不是正常人的生活，但它的跳动方式比患者以前的心脏跳动更强健。」Garippa 说到。

法国一家名为 Carmat 的公司希望把人工心脏做得更好。「我们的系统非常安静」，Carmat 的首席医疗负责人 Piet Jansen 说。Carmat 心脏像 SynCardia 的设备一样，也有两个人工腔室，通过膜片向外按压输血。Carmat 心脏使用植入式帮浦，将液压流体替代压缩空气来驱动膜片。虽然 Carmat 的心脏比 SynCardia 的设备更大，更重，更複杂，但它具有感应器能够根据患者的运动水平，来计算患者适合的心率并通过微处理器来改变心率，Carmat 的设计师为这一项设计而感到自豪。电线需要从患者背部绕到颈部连接 3 kg 的电池组。

但 Carmat 的第一次研究似乎相当不顺：四个病人中有两个在三个月内死亡。 产业分析师 Andrew Thompson，最近撰写了一篇关于人工心脏的报告，他认为这些患者极度虚弱，主要死因并不是设备的故障，是因为患者体力的因素。

欧洲监管机构已经批准了 Carmat 在今年 8 月推出的主要临床试验。监管机构一定会批准该公司接下来的实验，Carmat 外科医生预计于 2017 年年底将其装置植入约 20 名患者体内，并希望在 2018 年，其人工心脏能够被认证为欧洲人的永久性替代装置。

另外两家公司尚未进入临床试验阶段，这两家公司採用的技术方法，专家认为更具有发展前景。两家公司都拒绝使用膜来推动血液，而是使用具有旋转功能的离心帮浦，通过扇形叶片的旋转将血液推向前方，通过动脉运输恆定的血流量。基于 Cleveland Clinic 开发的技术，Cleveland Heart 的人工心脏在 2015 年植入了两只犊牛体内，进行了为期 90 天的试验，犊牛依旧健康地活着。在美国德克萨斯州，一家名为 Bivacor 的公司目前正在与德克萨斯心脏研究所合作，在犊牛体内进行 90 天的研究。两家公司仍在调整他们的设计面向于人类进行试验。

Gianluca Torregrossa 是一名心脏外科医生，他已经植入了 SynCardia 设备，并记录了人工心脏研究的进展，他急切地观察 Carmat 和 Bivacor 这两家公司。Torregrossa 说，两家公司「连续流动」的设计更加优良 , 如果两家公司产品的零件更少的话，市场展望性可能越大。

当涉及临床试验时，所有的技术必须在非常艰难的情况下证明自己。SynCardia 公司的 Garippa 说：「医生不希望将患者转诊到科学实验，除非患者已经别无选择。如果该技术适用于这些病重患者，那便可证明这是可靠的人工心脏。