知乎热议：脱口秀演员植入国产磁悬浮人工心脏重获新生，现在两天骑行15公里
大数据文摘出品
一个没了心脏的人，每两天骑行15公里，你敢信？
王十七，脱口秀演员，因患扩张型心肌病，一直在等待心脏移植。
2019年，未能等到心脏移植的王十七突发心脏严重衰竭，这时，他只剩下一个选择——使用人工心脏，这也成了他活下去唯一的希望。
不得不说，这简直是一个奇迹。
人工心脏：医疗器械皇冠上的宝石
心力衰竭是最常见的心脏病之一，因此也被称为心脏病里的癌症，每年数十万人死于该疾病。
心力衰竭简单来说，就是指心脏的泵血能力无法满足身体需求，导致血流减慢，从而引发的一系列身体问题，其中大部分患者主要是左心室功能的衰竭。
所以说，要解决这个问题，就是需要恢复左心室的泵血功能。
但是现有的科学技术，很难从根源上解决这个问题，因此只能通过额外加一个机械泵，将血液输送到人体的循环系统中来辅助或代替自然心脏的泵血功能。
这个就是王十七的【人工心脏】，所以准确来说，这并不是可以把自然的心脏换掉的完整的机械心脏，而是一个【心室辅助装置】。
心室辅助装置就是通过一根管子，一头连接心脏，一头连接主动脉，然后中间有个机械泵，当患者自己的心脏泵血能力不够时，机械泵就发挥作用，增加泵血能力。
典型的人工心脏系统由血泵、驱动装置、监控系统、能源四个部分构成，其中血泵是整个系统的最关键部件，也是技术难度最大的部分。
做好一个血泵有多难？
首先，因为血泵要直接跟人体血液接触，而我们的血液又有着非常严重的排斥反应。
这就给人工心脏的材料， 工艺等提出了巨大的挑战，比如血泵的材料，肯定不能有任何的微小的脱落，否则外来物进入血液就容易导致排至反应或者血栓。
其次，人工心脏的气密性要非常好，相当于一滴水大小的空气要想进入血泵，需要花上百年的时间。
另外，这个东西还不能做的很大，不然在人体内无法安装，所以血泵要在保证一定泵压的情况下，还要尽可能减小齿轮和电磁铁等部件的体积。
现在血泵的直径要缩小到50毫米大小，跟乒乓球差不多。
正因为如此，这样的人工心脏才被称为是医疗器械皇冠上的宝石。
人工心脏一开始是一种大体积搏动式容积流体动力装置，这种装置体积大不说，加对血液的有形成份破坏严重，溶血和血栓发生率高，后来被旋转式血泵取代。
旋转式血泵以转子的支承方式为标志，经历了从机械接触式轴承、液体动压轴承，到全磁悬浮轴承的发展历程。
全磁悬浮式血泵则是在转子和泵壳内布置一系列磁铁和通电线圈，通过它们之间的磁力作用，使得转子可以在不同的状态下都能稳定旋转。
在移植进王十七身体之前，研发人员曾当着王十七的面，将这颗心脏以各种方式摔到桌子上，无论怎么摔，这颗心脏一直能保持在一个角度去进行旋转。
我国科研人员经过10多年的努力，千百次的反复实验和调试才研制出了中国自主知识产权的第三代磁悬浮人工心脏，被医学界亲切地尊称为中国心。
此前不久，深圳核心医疗的超小型磁悬浮离心式人工心脏也已完成首例植入，据介绍核心医疗的产品为目前全球尺寸最小、重量最轻的磁悬浮离心式人工心脏。
未来方向
尽管人工心脏已经拯救了不少人的生命，但是未来还有很多难题需要解决。
首先是无线充电。
无论第几代人工心脏，都必须依靠外源性电源供给能量，由一根泵缆穿越体内“隧道”对其进行供电。
王十七也曾调侃，他的人工心脏有一条电线挂在左侧，他母亲平时还特意站在他左边保护他。目前，国内外已经开始设计研发人工心脏无线充电的方式，我国的第四代就拥有了无线充电的功能。
其次是脉动性血流。
脉动血流可以辅助室间隔摆动，降低右心衰的发生率，并降低血栓形成和关闭不全的发生率。
同时还能增加血管弹性，提高组织灌注，减少患者消化器官出血，使得LVAD术后的患者获益更大。在研的产品中，也更多以脉动血流为主要设计方向。
最后就是真正的全人工心脏(TAH)。
这可能比较符合大众对于真正人工心脏的认知，就是一个完整的心脏，可以取代自然心脏。
全人工心脏需要由生物材料研发而成，不需要移植者服用免疫抑制药物。其内部有一个复杂的传感器和微处理器系统，它可以监测病人身体内部的变化，并根据病人身体机能需要，改变血液流动，能够根据病人的活动来加速或者减缓血液流动，在机理上是与人类心脏最相近的人工心脏。
2017年7月10日，Nicholas Cohrs和他的同事在《人工器官杂志》上提出了一个关于人工心脏的新概念，心脏是在苏黎世联邦理工学院的功能材料实验室由硅树脂在3D 打印技术的帮助下制成。
根据2018年初的报告，最近使用各种聚合物而不是硅胶的人工心脏工作寿命仍然有限，只能提供100万次心跳的有用寿命，在人体内大约10天。
当时，Nicholas Cohrs和他的团队正在试验3D打印技术，努力开发一种可以使用长达15年的模型。
Nicholas Cohrs表示，“我们无法真正预测什么时候我们能够拥有一个满足所有要求并准备好植入的最终工作心脏。这通常需要数年时间。”
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