可永久性代替心臟的機械裝置大概終于準備就緒了。

人類的心臟可以說是一個工程奇跡。每天，在普通成年人的胸腔里，這個勤勞的肌肉組織都要跳動10萬次，把血液通過動脈輸送到上至大腦，下至腳尖。●因此，為了制造一種機械替代品，從而維持心衰病人的生命和健康，也就不難想象為什么生物醫學工程師們會經歷重重困難。自20世紀50年代以來，一些心懷壯志的研究人員一直試圖打造人工心臟，卻未見成效。如今，有4家公司認為它們已經找到了合適的技術，正在進行驗證。2017年，臨床試驗和動物測試可以最終證實，永久性人造心臟是否做好了臨床應用的準備。

僅美國就有570萬人被診斷為心臟衰竭，這也就意味著他們的心臟在供血方面會變得越來越弱。一些情況最為糟糕的病人已經加入了心臟移植的等候名單，但心臟捐獻的數量非常有限，很多人根本等不到那時候就已經離世了。

亞利桑那州SynCardia系統公司研制的全人造心臟已經獲得了美國監管機構的批準，作為“心臟移植的過渡手段”。現在，該公司正在招募病人參加將該設備作為永久性替代方案的臨床測試。SynCardia公司的首席執行官邁克爾?格里珀（Michael Garippa）表示，這次試驗規模很小——只有28個病人——因為已經有1600多個臨時植入案例證明了人造心臟的安全性。

格里珀對于這種簡約型設備的耐用性也非常有信心。“病人體內不會被植入任何電子產品。”他說。SynCardia的人造心臟有兩個模仿正常心臟的塑料心室，且每一個心室均被一片薄膜分隔成兩個部分，一邊是空氣，另一邊是血液。植入SynCardia心臟的病人需要攜帶一個重達6千克的空氣壓縮機，它與穿入腹部的管子相連，將空氣送入兩個心室中，壓迫薄膜將血液壓至另一邊。壓縮機以每分鐘120次的速度勻速工作，并發出較大的聲響。“這不是正常的生活，”格里珀說，“但已經比這些心衰病人之前的生活好很多了。”

法國一家名叫Carmat的公司希望能做得更好。“我們的系統非常安靜。”Carmat公司首席醫療官皮耶?詹森（PietJansen）說。與SynCardia公司的人造心臟一樣，Carmat公司的心臟也有兩個人造心室，并由薄膜隔開，將血液壓出。不過它用的并不是壓縮空氣，而是采用植入泵推動的液壓液體。與SynCardia的設備相比，Carmat公司的心臟更大、更重，也更復雜，但讓其設計者自豪的是它的傳感器和微處理器。傳感器可以用來確定病人的心臟衰竭程度，而微處理器可以計算出合適、可變的心臟跳動速率。線路從病人的脖子后面伸出，并與3千克的電池包相連。

Carmat公司的首次可行性研究似乎充滿了波折：3個月內，4個病人中有2人死亡。但行業分析師安德魯?湯普森（Andrew Thompson）說，這是因為這兩個病人已經病得極為嚴重了——這可能也是他們愿意參加試驗治療的原因吧。湯普森最近撰寫了一篇有關人造心臟的報告。他說：“這并不能算是設備的失敗，而是身體機能的喪失。”

歐洲監管機構肯定同意這種說法，因為它們已經批準了Carmat在2016年8月份的主臨床試驗。該公司期望外科醫生能夠在2017年底將其設備用于約20位病人身上，并希望其人造心臟能夠在2018年獲得歐洲永久性替代設備認證。

其他兩家還沒有進入臨床試驗階段的公司采取了一些專家認為比較有希望的技術手段。這兩家公司都沒有使用搏動薄膜，而是采用了渦流型離心泵，用扇狀葉片推動血液向前流動，在動脈中形成不間斷血流。2015年，有兩頭小牛在克利夫蘭心臟中心（Cleveland Heart）研發的一種設備的幫助下健康地度過了為期90天的研究；這款設備采用的是克利夫蘭診所（Cleveland Clinic）開發的技術。得克薩斯州一家名為Bivacor的公司現在正與得州心臟研究所合作，在小牛身上進行為期90天的研究。這兩家公司仍然在調整設計方案，未來將進行人體試驗。

做過SynCardia設備植入手術并撰寫過人造心臟研究進展相關報告的心外科醫生詹盧卡?托雷格羅薩（Gianluca Torregrossa）對這兩家公司都非常期待和關注。托雷格羅薩說，他們的“不間斷血流”設計的失敗率更低。“設備中的活動部件越少，成功的機率越大。”他表示。

臨床試驗需要所有的技術都能夠在棘手的情況下證明其可行性。“醫生不希望病人參加科學項目，除非是別無選擇。”SynCardia的格里珀如是說。如果這種人造心臟技術在那些最嚴重的病人身上可行，也就意味著我們有了一個可靠的人造心臟，不用再苦苦等待了。2017年的試驗將最終為我們揭示一項偉大的人造工程奇跡，而不是自然奇跡。

作者：ElizaStrickland