如果心脏想“罢工”

生活会变成怎样？

人稍微一动，心跳便跳起“蹦迪”；

每天呼吸困难、双眼发黑；

吃啥啥不香，干啥都没劲；

最关键是，

心脏甚至会随时停止跳动。

这样的经历，有着心衰病史、59岁的张阿姨（化名）苦苦忍受了多年。

2025年年初，考虑到急剧恶化的病情，张阿姨在佛山市第一人民医院植入了目前全球最小最轻的全磁悬浮人工心脏。约20天后，张阿姨顺利出院，恢复了来之不易的“自如呼吸”。

这颗全磁悬浮人工心脏长啥样？

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图说：Corheart 6超小型全磁悬浮人工心脏。图源：长江日报

Emmm？

这人工心脏怎么像加大版“图钉”？

它是如何在人体内“悬浮”起来的？

又是如何正常运作且能运作多久？

围绕这众多疑问，这一期《搞边科》将一步步揭开全磁悬浮人工心脏的神秘面纱。

此心非彼心

据广州日报报道，今年1月3日，为挽救患有心力衰竭、扩张型心肌病的张阿姨，佛山市第一人民医院给出两个治疗方案：心脏移植或植入人工心脏。前者等待期较长，且对受者也有严格的要求，鉴于病情紧急，医院为张阿姨进行国内心衰最前沿的左心室辅助装置（LVAD）植入术，俗称人工心脏植入。

图说：全球最小、最轻全磁悬浮人工心脏实物图，还没有鸡蛋大。图源：广州日报

人工心脏是最复杂、最精密的医疗器械之一，被誉为“医疗器械皇冠上的宝石”，但如图所示，与大众认知不同，人工心脏并不是一个形状跟真实心脏相似的器械，外观上，它更像一个“凹”了点造型的“图钉”。

而植入张阿姨体内的人工心脏，使用的是Corheart 6植入式左心室辅助系统，全称又叫全磁悬浮人工心脏。虽被称为“磁悬浮”，并不代表整颗人工心脏可以“漂浮”在人体内，而是指该人工心脏植入后，磁悬浮技术通过磁力轴承将人工心脏的叶轮悬浮起来，实现血泵在旋转时零机械摩擦。

值得注意的是，与心脏移植不同，人工心脏并不需要摘除患者原生的心脏，而是在心脏旁安装一个血泵，代替或者帮助已经衰竭的心脏“工作”，将富含氧气的血液送到全身，让血液循环重回正轨。

图说：人工心脏装置。 图源：潮新闻

理论是这么个理论，但在人体内植入这硬邦邦的器械，如何应对并发症的潜在发生风险？

据了解，早期人工心脏确实会引发严重并发症，但经过人工心脏研发技术路线的不断演变、创新与发展，一系列并发症的发生概率已大大降低。

据Corheart 6研发工程师介绍，目前全球人工心脏技术已经过三代产品的迭代更新。“第一代为搏动式，也被称为容积式泵，其缺点是体积大，不易植入，机械故障率较高，早已退市；第二代是轴流泵，轴承附近的血液受到很高的流场剪应力作用，比较容易形成回旋‘死水区’，破坏血细胞，导致血栓形成、脑中风、消化系统出血等严重并发症；第三代采用流体动力轴承或磁悬浮轴承，使转子完全悬浮，对血细胞破坏性更小，相容性更好，更加不容易形成血栓，从而减少了一系列并发症的发生概率。”

可短期桥接 也可长期佩戴

人工心脏技术经过不断迭代发展后，其临床应用场景也更为丰富。

据介绍，人工心脏的临床应用场景主要有三种：第一种为“桥接治疗”，为患者争取数周到数年的宝贵时间等待合适供心；第二种为“永久替代治疗”，主要用于无心脏移植可能的患者，比如超过100公斤的严重超重者、有强烈排异反应者、高龄终末期心脏病人；第三种是“决策治疗”，在遇到疑难病症找不到头绪时，可先植入人工心脏保持人体运转，给医生提供思考、决策的时间。

可喜的是，除了三种主要的应用场景，也有患者因病毒感染、外力创伤等造成心脏功能受损，通过植入人工心脏，为原有心脏争取“充分的休息机会”，从而让心脏功能得到恢复，甚至实现“摘心”，达到“康复治疗”。

据新华社报道，2019年3月，患者李晶植入了HeartCon植入式左心室辅助系统。一年多后，医疗团队持续随访证明他的心肌逐渐恢复了力量，射血指数达到正常水平。2020年4月，他成为少有的摘除人工心脏的幸运儿。

“医疗文献认为2%的病人可能在人工辅助装置的帮助下恢复心脏正常功能。在植入人工装置及时、重视康复的情况下，这一比例有望上升到5%甚至更高。”天津泰达国际心血管病医院院长刘晓程解释。

图说：全球最小、最轻全磁悬浮人工心脏泵体直径34毫米、厚度26毫米、重量仅90克。图源：长江日报

而人工心脏的“寿命”能有多长? 对于这个问题，新华社的《一颗“人造心”，跳出科技脉动》报道中，一受访专家提及“磁液悬浮的设计没有机械磨损，理论上可使用几十年。”

事实上，人工心脏手术治疗也是近几年才在国内出现。2017年国产全磁悬浮人工心脏获批准入市后，我国首例人工心脏植入术于同年6月开展。患者是一名40多岁、患有终末期心衰的男性，如今七年多过去，医院复诊回访该患者状态良好。

换言之，首例“国产心脏”已有7“岁”，加上技术不断进步，人工心脏能持续有效运转到多大“年纪”，还需要时间来见证。

戴上人工心脏后的生活

除了从呼吸困难到实现自如呼吸，患者佩戴上人工心脏后，生活有了哪些变化？

先说好的方面。需要接受人工心脏植入手术的患者大多生命垂危，植入人工心脏后，患者不仅能脱离死神的“魔爪”，还能体面、有尊严地回归正常生活。

据武汉大学人民医院心血管外科主任、主任医师吴智勇在湖北公共频道科普节目上介绍，第三代人工心脏理论上可提供的最高流量为每分钟10升，远超患者一般日常活动所需的5至6升每分钟的心排量，“这就好比1.4升排量的小车换了一个3.0T的发动机，它的动力是非常充沛的，远远超过了日常所需。”

图源：长江日报

简而言之，患者在植入人工心脏后，可以享有高质量的生活，开展大部分日常活动甚至重返工作岗位。

而相对不便利的方面，除了要服用抗凝药物外，剩下的则跟人工心脏整套运行系统的体内外装置有关。

以张阿姨植入的Corheart 6为例，除了在患者病变心脏处安装的血泵（体内），还有体外的控制器和移动电源，体内外装置由一根管线相连。

由于心脏的跳动时时刻刻都在发生，人工心脏植入者也成为了不折不扣的“背包客”，不管去哪，不管干什么，都需携带装有控制器和移动电源的小包，时刻给体内的血泵通电，以保证正常的血液循环。

正是受到这些限制，人工心脏植入者不能盆浴、游泳，且不能剧烈运动，平常要格外小心电源接口，定期给电池充电、护理血泵缆口等。此外，由于磁场会干扰磁悬浮血泵的运转，人工心脏植入者最好也远离电磁炉等。

图源：长江日报

“中国心”已打破国际垄断

据国家心血管病中心发布的《中国心血管健康与疾病报告2022》推算统计，我国心血管疾病患病人数约为3.3亿人，其中心力衰竭患者约890万人。心脏辅助装置（VAD）已逐渐成为治疗终末期心衰的重要手段。

与此同时，国产心脏辅助装置（VAD）的研发制造技术也打破了国际垄断。例如张阿姨佩戴的Corheart 6是目前全球体积最小、质量最轻、技术领先的磁悬浮离心式人工心脏，核心技术具有完全自主知识产权，是地地道道的中国智造。

图说：左心室辅助泵植入示意图。图源：长江日报

不过，虽然打破国外技术垄断，人工心脏技术也面临新挑战。

由于人工心脏手术治疗在国内近几年才出现，仍处于早期阶段，对医院的技术水平提出更高要求，广大患者、业界从业人员对此知晓率也仍较低。

此外，业内人士透露，国产人工心脏价格也不菲，在40万元至100万元区间，人工心脏植入手术花费较大，也成为人工心脏普及的一大阻碍。也因为成本较高，人工心脏这一创新医疗器械纳入医保的可能性较低。

展望未来，如何让人工心脏更加永久性地服务人类？

著名心血管外科专家董念国在接受长江日报采访时曾说：“继续优化产品性能，提高耐久性，减少出血与血栓并发症；将有线充电改为无线充电，以减少皮肤及继发感染，同时提高使用便利性；继续压缩人工心体积和质量，让儿童和婴儿也能用上；医疗工作者进一步优化植入术式，让手术变得更微创。”

任何技术的发展都需要经历过程

国产人工心脏能走多远

我们拭目以待

参考资料：广州日报、长江日报、新华社、人民日报、潮新闻、湖北公共·新闻频道《科普大讲堂》、科普中国等