可穿戴静止心脏：破碎之心的福音

当人们失恋时，他们会说:“心碎了，没有药可救。”但是对于那些真正患有心脏病的人来说，生命即将到来。在不久的将来，尖端技术的一系列创新将使成千上万的心脏病患者受益。

健康人的心脏有四个心室，左心房和右心室。这四个腔室一起工作，将血液输送到全身。然而，大多数心脏病患者被多次送往医院，因为他们的单侧或双侧心室不能正常工作，导致心力衰竭。一般来说，心脏功能的损害与心肌或心脏瓣膜损伤、冠心病、遗传性心脏病、病毒感染等疾病有关。

“可穿戴”心脏

在美国，每年只有2，000到2，500个捐赠心脏可供使用，这意味着大多数患有严重心脏病的患者需要等待数月甚至数年才能进行心脏移植，这必须基于患者在漫长的等待期内存活的能力。在这种情况下，心心全人工心脏可以说给处于这种困境的患者带来了新的希望。心形人造心脏继承了著名的Jarvik人造心脏技术(开发于20世纪80年代)，自投入使用以来，已经创造了1350多个成功的移植案例，成为迄今为止使用最广泛的人造心脏。它为晚期双心室心力衰竭患者提供了通向新生活的重要桥梁，并让他们有机会等待捐赠心脏的到来。

然而，美国和中国的不足之处在于，到目前为止，人工心脏佩戴者的运动范围仍然局限于医院。心脏人工心脏的发动机和电子设备安装在病人体外一个又大又重的传动装置中。该传输装置通过两根导管与人造心脏相连，并通过给人造心脏腔室中的“气球”充气来实现心跳。尽管该装置将人造心脏的事故率降低到1%以下，但仍无法抵消长期被困在医院的患者生活质量的负面影响。

有鉴于此，经过四年的测试，美国食品和药物管理局(FDA)批准“*便携式驱动程序”于2014年7月投入使用。从那以后，口袋大小的“*之心”(仅重13.5磅)取代了洗碗机大小的医院变速器。因为它的体积很小，所以“*之心”可以装在背包里，也可以装在滚轮助行器上。此外，“*之心”使用锂电池，使用普通的墙壁插座或车载电源可以轻松充电。携带和使用“*之心”的便利性使患者在等待心脏移植时能够享受到医院外的正常生活。

“*之心”能在多大程度上帮助人造心脏的使用者？通过兰迪·谢泼德的例子，我们可以一窥一二。由于急性风湿病，谢泼德的心脏受损，两个心室不能抽取足够的血液来维持他的生命。2013年6月，谢泼德安装了一个人工心脏。不到一年后，他带着他的“*之心”在亚利桑那州凤凰城郊区完成了4.2英里的帕特赛跑步行路线。

机器和奶牛的完美结合

对大多数病人来说，心脏莉迪亚人工心脏只是他们捐献心脏的跳板。然而，开发人员面临的一个更大的挑战是设计可以永久使用的人造心脏。

法国的研究人员正试图通过将人造材料和生物成分结合起来开发一种永久性人造心脏。法国开发的CARMAT人工心脏由两个被膜隔开的腔室组成。心脏的一侧是血液抽取系统，主要控制心脏的活动和血液流动。这个系统通过移动隔膜将外部血液挤压到循环系统中。传感器和微电子控制器负责控制监视器的压力，并及时调节血液流速，以更好地适应患者的活动，例如将心率调节到锻炼状态。

隔膜靠近采血系统的一侧表面由聚氨酯合成，而与人血接触的另一侧材料来自牛心脏组织。这种人造心脏的心脏瓣膜材料也来自牛组织。设计者希望这些经过化学消毒的生物材料能够帮助解决过去困扰人造心脏的各种问题。例如，人体对合成材料的排斥会破坏红细胞或导致血液凝固。

心跳是静止的，但生活仍是无尽的。

除了应对人类排斥的风险，人造心脏的设计者还必须面对自然人类机制难以置信的耐力。一个健康的人类心脏每年需要抽取3500万份血样，这是一个令人难以置信的数字，任何仪器都无法捕捉到。

面对这个难题，德克萨斯心脏研究所的研究人员想出了一个一劳永逸的解决方案:设计一个根本不需要心跳的人造心脏，并替换心跳功能，这将是一个永久的血流。为了实现这一想法，研究人员开发了一种全新的装置，它只包含一种运动部件:双叶转子。转子将在一个小钛室中旋转。在转子的两个叶片中，较小的叶片负责血液从右心腔流向肺，而较大的叶片负责血液从左心腔流向循环系统，然后流经全身。整个转子将在磁场的控制下悬浮。由于消除了部件之间的摩擦，这种设计将进一步减少整个设备的损耗。此外，磁悬浮技术还将用于调节叶片的转速，使它们能更好地配合用户的活动。