核心提示:沒(méi)有心跳的“電子人”,會(huì)夢(mèng)見(jiàn)仿生羊嗎?
你知道嗎,“電子人”不只出現(xiàn)在科幻讀物中,在現(xiàn)實(shí)世界里也存在過(guò)。
彼得·霍頓是一名英國(guó)人。在生命最后那幾年,他沒(méi)有脈搏,沒(méi)有心跳,也沒(méi)有血壓。如果把他連上一臺(tái)心臟監(jiān)護(hù)儀,儀器上會(huì)一直顯示一條直線。
可是他并非死人,他活著。
在他的心臟里,有一個(gè)拇指大小的電子泵,晝夜不停地把他左心室里的血液抽空,然后送進(jìn)主動(dòng)脈,如此循環(huán)。
電子泵連著一根電線,線路從他耳后的顱骨伸出,連接一個(gè)帶電池的控制器——那是他生命的控制器。
彼得是一名心理醫(yī)生,在醫(yī)院里給人做臨終關(guān)懷。(圖片來(lái)源:shutterstock)
彼得就靠這個(gè)電子泵,正常生活了七年半。直到2007年,69歲的他因多器官衰竭死亡,而醫(yī)生宣告他死亡的方式,是把電子泵的電池拆下。
彼得是目前使用人工心臟活得最久的人。
而他的例子,某種程度上證明了,人類(lèi)是有可能完全依靠人工心臟活著的。
不搏動(dòng)的人工心臟
彼得所使用的電子泵,名叫“賈維克2000”,由美國(guó)科學(xué)家羅伯特·賈維克在上世紀(jì)90年代發(fā)明。
在那個(gè)年代,人工心臟基本都是作為心臟移植前的過(guò)渡治療。
這是因?yàn)椋匕Y心力衰竭患者在找到合適的供體心臟前,需要安裝一個(gè)心室輔助裝置,代替病人原本那個(gè)疲憊不堪、幾乎不動(dòng)的心臟泵血。
而當(dāng)時(shí)的心室輔助裝置都是搏動(dòng)式的,也就是說(shuō),人工裝置會(huì)模仿心臟搏動(dòng)的方式,把血液輸送到身體各處。
但有些科學(xué)家發(fā)現(xiàn),其實(shí)血管和器官根本感受不到心臟的搏動(dòng),重要的是血液在身體內(nèi)循環(huán)起來(lái),而非搏動(dòng)。通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn),他們證明了這一點(diǎn)。
這個(gè)理念完全顛覆了人工心臟的設(shè)計(jì)方式。
“賈維克2000”就在這個(gè)背景下應(yīng)運(yùn)而生。它靠電池驅(qū)動(dòng),體積小,也并不搏動(dòng),工作起來(lái)非常安靜,發(fā)出的噪聲和振動(dòng)極小。
它會(huì)被安裝在病人的左心室,泵內(nèi)有一個(gè)葉輪,以每分鐘1~1.2萬(wàn)轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn),泵出的血液達(dá)到每分鐘5升,跟正常心臟相仿。
這個(gè)心泵并非只能用于過(guò)渡治療,設(shè)計(jì)者認(rèn)為,它有可能代替心臟移植,成為一種永久療法。
“賈維克2000”的工作示意圖。(圖片來(lái)源:research gate)
在英國(guó),申請(qǐng)供體心臟的患者需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格審核,心臟會(huì)優(yōu)先移植給癥狀較輕的年輕患者,而癥狀較重的老年患者,幾乎不可能通過(guò)審核,相當(dāng)于被判了死刑。
彼得·霍頓無(wú)疑是后者。
在手術(shù)之前,61歲的他被診斷出擴(kuò)張型心肌病,心臟功能只有正常的10%,稍一用力就會(huì)呼吸困難,光是說(shuō)話(huà)就能讓他滿(mǎn)頭大汗。
他不能走路,不能平躺,睡覺(jué)只能用枕頭墊著坐著睡。
醫(yī)生認(rèn)為,彼得只剩幾周可活了。
因此,當(dāng)彼得了解到有這樣一個(gè)心泵存在后,他自愿成為“賈維克2000”的試驗(yàn)者,“我只是用一種確定的緩慢死法,換一個(gè)不確定的選擇。”
失去心跳的人
在2000年6月,彼得進(jìn)行了植入心泵的手術(shù)。
醫(yī)生打開(kāi)他的胸腔,割開(kāi)他的心包,露出那只幾乎不動(dòng)的心臟,然后在心尖挖出一塊心肌,把心泵塞進(jìn)他脹大的左心室。
連著心泵的電線,穿過(guò)他的頸部,到達(dá)他的左耳后方。在那里,醫(yī)生用電鉆在顱骨上鉆出螺絲孔,安裝上一個(gè)微型的三腳插座,插座則連著外部的電池和控制器。
以往電線一般從肚子伸出,但由于肚子的脂肪層較厚,發(fā)生感染的概率較大。而頭皮幾乎沒(méi)有脂肪,插座也能牢牢地固定在頭骨上,因此這次醫(yī)生讓電線從頭骨伸出。
手術(shù)完成后,彼得就成了完全依靠電池活著的“電子人”。
術(shù)后第11天,彼得就出院了;術(shù)后兩周,他就可以走上三公里的路。
慢慢地,彼得就能像正常人一樣生活。他參加了許多為心臟慈善基金募款的活動(dòng),他甚至去爬山、飛到世界各地開(kāi)講座,有一次他參加一個(gè)慈善游行,連走了144公里。
但是,他一刻也不能離開(kāi)電池。
電池一天要更換兩次,晚上睡覺(jué)則要把身體連上電源。出門(mén)也要隨身攜帶背包,里面裝著他的控制器和電池。
醫(yī)生開(kāi)玩笑說(shuō),他就像是“弗蘭肯斯坦”。
一年冬天,他外出購(gòu)物時(shí),突然感到頭上一陣尖銳的疼痛。原來(lái)是一個(gè)小偷搶走了他的背包——小偷以為里面裝的是相機(jī)。電線斷開(kāi)后,包里的警報(bào)器立刻發(fā)出刺耳的聲音,小偷嚇得把包包扔下就跑了。
好心的路人把包包撿起來(lái),還給了彼得,彼得摸索著接好了電線,幸好斷電的時(shí)間不長(zhǎng),沒(méi)有造成嚴(yán)重的后果。
帶著心泵生活,徹底失去心跳,是一種什么體驗(yàn)?
彼得說(shuō),他感覺(jué)自己好像真的成為了一個(gè)冷血的、沒(méi)有心的人。“我變得沒(méi)有那么情緒化了,而且是,非常明顯地不情緒化。”
對(duì)于他情緒的變化,醫(yī)生們有不同的看法。
有醫(yī)生認(rèn)為,心臟確實(shí)與情緒相關(guān)。比如一個(gè)人生氣或害怕時(shí),他的心跳是紊亂的,而混亂的心率會(huì)激活大腦里控制刺激和興奮的部分;相反,一個(gè)人心率平穩(wěn)時(shí),大腦會(huì)產(chǎn)生相關(guān)的物質(zhì),讓你感到平靜和放松。
而彼得的心臟不再搏動(dòng),這很有可能影響到了他的情緒。
另一邊,也有醫(yī)生認(rèn)為,彼得只是得了臨床抑郁癥,情緒起伏不大是因?yàn)樗麑?duì)自己的生命前景感到悲觀。
2007年11月,靠電池生活了七年半后,彼得離世。醫(yī)生在他身體里重新取出心泵,它還像新的一樣,里面的軸承只有很少的磨損。
而彼得的情緒之謎,已無(wú)法解開(kāi)。
畢竟,彼得踏足的是一片無(wú)人之地,從來(lái)沒(méi)有人像他一樣,用人工心臟存活了這么長(zhǎng)時(shí)間。
數(shù)萬(wàn)心衰患者的希望
其實(shí),人工心臟的歷史非常短。
1969年才出現(xiàn)了第一臺(tái)人工心臟植入手術(shù)。在美國(guó)的德克薩斯心臟移植中心,一名47歲男性被植入一個(gè)心室輔助裝置,作為移植前的過(guò)渡治療。
這個(gè)人工心臟只在患者體內(nèi)待了64小時(shí),便被替換上供體心臟,可是患者術(shù)后不久便因感染死去。
而人工心臟第一次作為永久療法,是在1982年。
患者名叫 Barney Clark,當(dāng)時(shí)已經(jīng)61歲,跟彼得一樣已經(jīng)無(wú)望等到供體心臟。他植入的人工心臟是“賈維克7號(hào)”,而他只用這顆電子心臟活了112天。
直到如今,心臟移植仍是重癥心衰患者的主要療法。
每年全球的心臟移植手術(shù)數(shù)量只有5000多臺(tái),而在殷切等待一個(gè)合適的供體心臟的患者多達(dá)數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)。每年都有大量患者在等待中死去。
特別是對(duì)于終末期心衰患者來(lái)說(shuō),人工心臟幾乎是他們唯一的希望。
2019年,一半患者需要等待一年以上,才能等到心臟移植。(圖片來(lái)源:the conversation)
同時(shí),人工心臟的技術(shù)也在不斷革新。
早期的“賈維克7號(hào)”后來(lái)被改進(jìn)并重命名為“SynCardia TAH”,這是一種全工人心臟,它為左右兩個(gè)心室都提供輔助。
以往患者植入人工心臟后,為了等待移植,需要一直躺在醫(yī)院里。而植入“SynCardia TAH”后,患者可以正常生活,直到找到供體心臟為止。
美國(guó)一名25歲的男孩 Stan Larkin 就植入了這個(gè)全人工心臟,他患有罕見(jiàn)的心肌病。根據(jù)2016年的媒體報(bào)道,他在術(shù)后健康地生活了555天。
但沒(méi)有找到關(guān)于他的最新報(bào)道。
2015年,賈維克心臟公司推出了心泵“賈維克 15mm”。它的直徑只有15毫米,專(zhuān)門(mén)為1~10歲的小兒心衰患者設(shè)計(jì)。
可是,人工心臟的造價(jià)極其昂貴,光是設(shè)備本身的費(fèi)用就高達(dá)19萬(wàn)~22萬(wàn)美元(約135~156萬(wàn)元人民幣),這還不含手術(shù)費(fèi)用。
而在國(guó)內(nèi),人工心臟的研發(fā)也在不斷推進(jìn)。
有三款國(guó)產(chǎn)人工心臟,包括永仁心(EVAHEART)、蘇州同心(CH-VAD)和火箭心(HeartCon),都已獲批上市。北京安貞醫(yī)院心臟外科中心貢?shū)Q醫(yī)生認(rèn)為,這些國(guó)產(chǎn)人工心臟達(dá)到了國(guó)際先列的水平。
今年7月,國(guó)內(nèi)首例人工心臟植入手術(shù),也在北京安貞醫(yī)院進(jìn)行。
患者是47歲的張先生,來(lái)自?xún)?nèi)蒙古自治區(qū),他患有嚴(yán)重的擴(kuò)張性心肌病。術(shù)后一個(gè)月,張先生帶著一個(gè)黑色的斜挎包出院,里面裝有人工心臟的體外控制器。
未來(lái),人工心臟將會(huì)變得越來(lái)越重要。
想象一下,人工心臟的技術(shù)成熟后,心衰患者不需要再等待某個(gè)善心的陌生人捐出他的心臟,而是直接求助于技術(shù),植入微型的人工心臟,便能延長(zhǎng)預(yù)期壽命,改善生活品質(zhì)。
到那時(shí),滿(mǎn)大街“電子人”的時(shí)代,也就真的到來(lái)了。
彼得·霍頓是一名英國(guó)人。在生命最后那幾年,他沒(méi)有脈搏,沒(méi)有心跳,也沒(méi)有血壓。如果把他連上一臺(tái)心臟監(jiān)護(hù)儀,儀器上會(huì)一直顯示一條直線。
可是他并非死人,他活著。
在他的心臟里,有一個(gè)拇指大小的電子泵,晝夜不停地把他左心室里的血液抽空,然后送進(jìn)主動(dòng)脈,如此循環(huán)。
電子泵連著一根電線,線路從他耳后的顱骨伸出,連接一個(gè)帶電池的控制器——那是他生命的控制器。
彼得是一名心理醫(yī)生,在醫(yī)院里給人做臨終關(guān)懷。(圖片來(lái)源:shutterstock)
彼得就靠這個(gè)電子泵,正常生活了七年半。直到2007年,69歲的他因多器官衰竭死亡,而醫(yī)生宣告他死亡的方式,是把電子泵的電池拆下。
彼得是目前使用人工心臟活得最久的人。
而他的例子,某種程度上證明了,人類(lèi)是有可能完全依靠人工心臟活著的。
不搏動(dòng)的人工心臟
彼得所使用的電子泵,名叫“賈維克2000”,由美國(guó)科學(xué)家羅伯特·賈維克在上世紀(jì)90年代發(fā)明。
在那個(gè)年代,人工心臟基本都是作為心臟移植前的過(guò)渡治療。
這是因?yàn)椋匕Y心力衰竭患者在找到合適的供體心臟前,需要安裝一個(gè)心室輔助裝置,代替病人原本那個(gè)疲憊不堪、幾乎不動(dòng)的心臟泵血。
而當(dāng)時(shí)的心室輔助裝置都是搏動(dòng)式的,也就是說(shuō),人工裝置會(huì)模仿心臟搏動(dòng)的方式,把血液輸送到身體各處。
但有些科學(xué)家發(fā)現(xiàn),其實(shí)血管和器官根本感受不到心臟的搏動(dòng),重要的是血液在身體內(nèi)循環(huán)起來(lái),而非搏動(dòng)。通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn),他們證明了這一點(diǎn)。
這個(gè)理念完全顛覆了人工心臟的設(shè)計(jì)方式。
“賈維克2000”就在這個(gè)背景下應(yīng)運(yùn)而生。它靠電池驅(qū)動(dòng),體積小,也并不搏動(dòng),工作起來(lái)非常安靜,發(fā)出的噪聲和振動(dòng)極小。
它會(huì)被安裝在病人的左心室,泵內(nèi)有一個(gè)葉輪,以每分鐘1~1.2萬(wàn)轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn),泵出的血液達(dá)到每分鐘5升,跟正常心臟相仿。
這個(gè)心泵并非只能用于過(guò)渡治療,設(shè)計(jì)者認(rèn)為,它有可能代替心臟移植,成為一種永久療法。
“賈維克2000”的工作示意圖。(圖片來(lái)源:research gate)
在英國(guó),申請(qǐng)供體心臟的患者需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格審核,心臟會(huì)優(yōu)先移植給癥狀較輕的年輕患者,而癥狀較重的老年患者,幾乎不可能通過(guò)審核,相當(dāng)于被判了死刑。
彼得·霍頓無(wú)疑是后者。
在手術(shù)之前,61歲的他被診斷出擴(kuò)張型心肌病,心臟功能只有正常的10%,稍一用力就會(huì)呼吸困難,光是說(shuō)話(huà)就能讓他滿(mǎn)頭大汗。
他不能走路,不能平躺,睡覺(jué)只能用枕頭墊著坐著睡。
醫(yī)生認(rèn)為,彼得只剩幾周可活了。
因此,當(dāng)彼得了解到有這樣一個(gè)心泵存在后,他自愿成為“賈維克2000”的試驗(yàn)者,“我只是用一種確定的緩慢死法,換一個(gè)不確定的選擇。”
失去心跳的人
在2000年6月,彼得進(jìn)行了植入心泵的手術(shù)。
醫(yī)生打開(kāi)他的胸腔,割開(kāi)他的心包,露出那只幾乎不動(dòng)的心臟,然后在心尖挖出一塊心肌,把心泵塞進(jìn)他脹大的左心室。
連著心泵的電線,穿過(guò)他的頸部,到達(dá)他的左耳后方。在那里,醫(yī)生用電鉆在顱骨上鉆出螺絲孔,安裝上一個(gè)微型的三腳插座,插座則連著外部的電池和控制器。
以往電線一般從肚子伸出,但由于肚子的脂肪層較厚,發(fā)生感染的概率較大。而頭皮幾乎沒(méi)有脂肪,插座也能牢牢地固定在頭骨上,因此這次醫(yī)生讓電線從頭骨伸出。
電線別出心裁地從顱骨伸出,降低了感染風(fēng)險(xiǎn)。(圖片來(lái)源:bbc)
手術(shù)完成后,彼得就成了完全依靠電池活著的“電子人”。
術(shù)后第11天,彼得就出院了;術(shù)后兩周,他就可以走上三公里的路。
慢慢地,彼得就能像正常人一樣生活。他參加了許多為心臟慈善基金募款的活動(dòng),他甚至去爬山、飛到世界各地開(kāi)講座,有一次他參加一個(gè)慈善游行,連走了144公里。
但是,他一刻也不能離開(kāi)電池。
電池一天要更換兩次,晚上睡覺(jué)則要把身體連上電源。出門(mén)也要隨身攜帶背包,里面裝著他的控制器和電池。
醫(yī)生開(kāi)玩笑說(shuō),他就像是“弗蘭肯斯坦”。
一年冬天,他外出購(gòu)物時(shí),突然感到頭上一陣尖銳的疼痛。原來(lái)是一個(gè)小偷搶走了他的背包——小偷以為里面裝的是相機(jī)。電線斷開(kāi)后,包里的警報(bào)器立刻發(fā)出刺耳的聲音,小偷嚇得把包包扔下就跑了。
好心的路人把包包撿起來(lái),還給了彼得,彼得摸索著接好了電線,幸好斷電的時(shí)間不長(zhǎng),沒(méi)有造成嚴(yán)重的后果。
彼得參加慈善活動(dòng),背著他的小挎包。(圖片來(lái)源:Yorkshire Evening Post)
帶著心泵生活,徹底失去心跳,是一種什么體驗(yàn)?
彼得說(shuō),他感覺(jué)自己好像真的成為了一個(gè)冷血的、沒(méi)有心的人。“我變得沒(méi)有那么情緒化了,而且是,非常明顯地不情緒化。”
對(duì)于他情緒的變化,醫(yī)生們有不同的看法。
有醫(yī)生認(rèn)為,心臟確實(shí)與情緒相關(guān)。比如一個(gè)人生氣或害怕時(shí),他的心跳是紊亂的,而混亂的心率會(huì)激活大腦里控制刺激和興奮的部分;相反,一個(gè)人心率平穩(wěn)時(shí),大腦會(huì)產(chǎn)生相關(guān)的物質(zhì),讓你感到平靜和放松。
而彼得的心臟不再搏動(dòng),這很有可能影響到了他的情緒。
另一邊,也有醫(yī)生認(rèn)為,彼得只是得了臨床抑郁癥,情緒起伏不大是因?yàn)樗麑?duì)自己的生命前景感到悲觀。
2007年11月,靠電池生活了七年半后,彼得離世。醫(yī)生在他身體里重新取出心泵,它還像新的一樣,里面的軸承只有很少的磨損。
而彼得的情緒之謎,已無(wú)法解開(kāi)。
畢竟,彼得踏足的是一片無(wú)人之地,從來(lái)沒(méi)有人像他一樣,用人工心臟存活了這么長(zhǎng)時(shí)間。
數(shù)萬(wàn)心衰患者的希望
其實(shí),人工心臟的歷史非常短。
1969年才出現(xiàn)了第一臺(tái)人工心臟植入手術(shù)。在美國(guó)的德克薩斯心臟移植中心,一名47歲男性被植入一個(gè)心室輔助裝置,作為移植前的過(guò)渡治療。
這個(gè)人工心臟只在患者體內(nèi)待了64小時(shí),便被替換上供體心臟,可是患者術(shù)后不久便因感染死去。
而人工心臟第一次作為永久療法,是在1982年。
患者名叫 Barney Clark,當(dāng)時(shí)已經(jīng)61歲,跟彼得一樣已經(jīng)無(wú)望等到供體心臟。他植入的人工心臟是“賈維克7號(hào)”,而他只用這顆電子心臟活了112天。
Barney Clark 與他的醫(yī)生。(圖片來(lái)源:utah.edu.com)
直到如今,心臟移植仍是重癥心衰患者的主要療法。
每年全球的心臟移植手術(shù)數(shù)量只有5000多臺(tái),而在殷切等待一個(gè)合適的供體心臟的患者多達(dá)數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)。每年都有大量患者在等待中死去。
特別是對(duì)于終末期心衰患者來(lái)說(shuō),人工心臟幾乎是他們唯一的希望。
2019年,一半患者需要等待一年以上,才能等到心臟移植。(圖片來(lái)源:the conversation)
同時(shí),人工心臟的技術(shù)也在不斷革新。
早期的“賈維克7號(hào)”后來(lái)被改進(jìn)并重命名為“SynCardia TAH”,這是一種全工人心臟,它為左右兩個(gè)心室都提供輔助。
以往患者植入人工心臟后,為了等待移植,需要一直躺在醫(yī)院里。而植入“SynCardia TAH”后,患者可以正常生活,直到找到供體心臟為止。
美國(guó)一名25歲的男孩 Stan Larkin 就植入了這個(gè)全人工心臟,他患有罕見(jiàn)的心肌病。根據(jù)2016年的媒體報(bào)道,他在術(shù)后健康地生活了555天。
但沒(méi)有找到關(guān)于他的最新報(bào)道。
植入了全人工心臟的男孩。(圖片來(lái)源:Michigan Health)
2015年,賈維克心臟公司推出了心泵“賈維克 15mm”。它的直徑只有15毫米,專(zhuān)門(mén)為1~10歲的小兒心衰患者設(shè)計(jì)。
可是,人工心臟的造價(jià)極其昂貴,光是設(shè)備本身的費(fèi)用就高達(dá)19萬(wàn)~22萬(wàn)美元(約135~156萬(wàn)元人民幣),這還不含手術(shù)費(fèi)用。
而在國(guó)內(nèi),人工心臟的研發(fā)也在不斷推進(jìn)。
有三款國(guó)產(chǎn)人工心臟,包括永仁心(EVAHEART)、蘇州同心(CH-VAD)和火箭心(HeartCon),都已獲批上市。北京安貞醫(yī)院心臟外科中心貢?shū)Q醫(yī)生認(rèn)為,這些國(guó)產(chǎn)人工心臟達(dá)到了國(guó)際先列的水平。
今年7月,國(guó)內(nèi)首例人工心臟植入手術(shù),也在北京安貞醫(yī)院進(jìn)行。
患者是47歲的張先生,來(lái)自?xún)?nèi)蒙古自治區(qū),他患有嚴(yán)重的擴(kuò)張性心肌病。術(shù)后一個(gè)月,張先生帶著一個(gè)黑色的斜挎包出院,里面裝有人工心臟的體外控制器。
未來(lái),人工心臟將會(huì)變得越來(lái)越重要。
想象一下,人工心臟的技術(shù)成熟后,心衰患者不需要再等待某個(gè)善心的陌生人捐出他的心臟,而是直接求助于技術(shù),植入微型的人工心臟,便能延長(zhǎng)預(yù)期壽命,改善生活品質(zhì)。
到那時(shí),滿(mǎn)大街“電子人”的時(shí)代,也就真的到來(lái)了。