人造心脏:它们是永生的关键吗?

人工心脏在医学上并不新鲜，它们已经在患者身上使用了几十年。它们通常用于等待心脏移植或不符合移植条件的重病患者的中短期解决方案。尽管这项技术还没有达到科幻小说的水平，但我们每天都在接近自我维持的完全人工心脏。

什么是人工心脏?

人工心脏是一种能够维持体内血液循环的电子设备。一般来说，有主要有两种人工心脏-机械心脏和心肺机。

正如你可能猜到的那样——机械心脏的功能和普通心脏一样——它只是泵血。另一方面，心肺机除了泵送血液循环外，还为血液提供氧气。这种类型的机器通常用于病人进行心脏手术时。

然而，在非手术情况下，给病人开的人工心脏是机械心脏。有趣的是，机械心脏也有两大类——心室辅助装置(VADs)和全人工心脏(TAH)。

现在，事情是这样的——左心室和右心室是热量工作最辛苦的部分。右心室将缺氧的血液泵入肺部。左心房接收来自肺部的富氧血液，并将其泵入左心室。然后左心室将富含氧气的血液通过主动脉瓣泵到身体的其他部位。

因为左心室负责向身体输送血液，所以它是最强的心室。所以，在心力衰竭的情况下，左心室通常是心脏最可能需要额外帮助的部分。如果是这种情况，医生通常会插入左心室辅助装置(LVAD)，如果其他控制病情的努力失败了。

另一方面，有时单靠左心室辅助器无法达到目的，因此患者需要一个全人工心脏(TAH)。目前，tah是最后的手段，仅用于无法从lvad获益或等待心脏移植的患者。

人工心脏的历史

那么，人造心脏是谁发明的呢?好吧，事情没那么简单，因为没有一个人可以独占所有的功劳。也就是说，机械循环支持的想法是最早的由Julien LeGallois介绍早在1812年。但直到1937年弗拉基米尔·p·德米霍夫研制出第一颗全人工心脏并进行了世界上第一例冠状动脉搭桥手术。

最早版本的左心室辅助装置是发展于20世纪60年代他们是连接病人的大机器。1982年，罗伯特·贾维克博士创造了世界上第一个永久性人工心脏，并成功移植到病人巴尼·克拉克身上，他活了112天。

尽管这些早期的人造心脏并不十分好用，但全球各地的许多科学家和工程师将创造更高效的设计作为他们毕生的工作，这些设计小到可以放进男人的胸部，强壮到每年可以“跳动”3500万次。虽然我们还没到那一步，但也不远了。

人工心脏技术的最新进展

如今，人工心脏通常是植入患者体内的小型设备，并通过皮肤外的管道连接到便携式外部控制器。也就是说，人工心脏的技术和操作机制可能有很大差异。例如，2017年，一组中国研究人员创建了一个基于火箭技术的人工心脏．心脏利用磁力和流体悬浮来减少摩擦。这使得它能够提高其运行效率，并帮助发电机持续更长时间。

同年晚些时候，一群瑞士工程师开发了一个柔软的全人工心脏这是真的。最酷的部分是他们利用了3d打印技术，用硅胶作为基材。最终，这颗心脏的重量只有13.8盎司，并且能够以与人类心脏几乎相同的节奏泵送液体。然而，这个原型只跳动了大约30分钟，所以在它成为主流之前还需要一段时间。

2018年，俄勒冈健康与科学大学(Oregon Health and Science University)的研究人员宣布，他们正在开发一种人工心脏，其中只有一个活动部件，没有瓣膜。他们认为这可能是第一个可以持续一个人的余生的TAH。OHSU人造心脏用一个钛管取代了两个心室，管中有一个来回移动的空心杆，将血液推入肺部，然后通过身体的其他部位。

最近,Carmat宣布它最新的人造心脏可以实时控制血液流动。这是怎么做到的呢?它配备了传感器，可以根据用户的活动水平来检测他们的血压，作为回应，该设备的算法调节血液流动。亚博高登棋牌网页版整个设备重约2磅，内含电池，可使用约4小时。

目前，使用人工心脏的患者的平均预期寿命是一年。但据报道，病人没有辜负4年在这些设备上。尽管有这些令人兴奋的进步，但在我们找到心脏衰竭的永久解决方案之前，仍有一些重大障碍需要跨越。

目前人工心脏技术的局限性

在一个最近的文章tchantchaileishvili和飞利浦就目前人工心脏技术面临的局限性分享了一些见解。其中之一是获得一个强大到足以维持设备一生的可植入能源，这是很大的能量!由于目前电池技术的限制，作者认为产生这么多能量的唯一方法是通过钚- 238。但也许是出于对恐怖主义的担忧，以及对意外暴露的担忧，人工心脏不会很快变成核心脏。因此，完全可植入人工心脏的可能性至少在几年内不会出现

生物相容性是另一个非常重要的挑战。例如,血凝块是人工心脏可能出现的并发症之一。如果不及时处理，就会导致中风。也就是说，由于抗凝血药物和材料科学的巨大发展，如今出现血栓的几率要低得多。

永生之旅

通往永生之路可能从一颗刀枪不入的心脏开始，但人类要想永生需要的远不止这些……人体实在太复杂了。至少，我们需要一种能让我们的细胞无限再生的技术。它可能并不遥远。西北大学的研究人员已经找到了一种方法关闭基因开关负责蠕虫的衰老…所以，祈祷吧