2011年1月初,美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校(UCSD)医学中心的外科团队成功为一名终末期心力衰竭患者植入了全人工心脏(Total Artificial Heart, TAH)。与以往移植人类供体心脏不同,此次移植的器官是完全由高分子材料制成的机械装置——Syncardia临时全人工心脏。这一手术标志着西海岸首次成功实施全人工心脏移植,为等待心脏移植的患者提供了重要的生命支持桥梁。
UCSD医学中心在声明中指出,全人工心脏此前已在其他地区被移植,但1月7日的手术是西海岸的首次尝试。心脏移植主任杰克·科普兰(Jack Copeland)博士表示:“全人工心脏对于那些刚刚失去肾脏、肝脏、肠、肺部和脑部功能的患者来说,是一个很好的设备。患者可能已接近多器官衰竭,但器官损伤仍是可逆的。在大多数情况下,只要患者不是过于年老、体弱或患有其他慢性器官疾病,植入全人工心脏后能够恢复新陈代谢。”
手术过程中,外科医生首先使用人工心肺机(体外循环)维持全身氧气和血液供应,然后切除病变的心脏,仅保留上腔静脉和主动脉根部等结构以连接人工心脏。设备连接完成后,医生关闭人工心肺机,全人工心脏开始以每分钟8升的流量搏动,模拟自然心脏的泵血功能。术后几天内,许多患者即可自主呼吸;不到两周,他们已能下床行走超过30米,并开始恢复营养,为后续的人类心脏移植做准备。
科普兰博士早在1985年就完成了全球首例成功使用人工心脏作为移植桥梁的手术。此后,他参与创办了Syncardia公司,致力于人工心脏的研发与生产,并不计报酬地服务于公司董事会。Syncardia公司目前正在研究是否能让使用全人工心脏的患者安全离开医院,在家中等待匹配的供体心脏,从而改善患者的生活质量并降低院内感染风险。
全人工心脏技术主要适用于双心室衰竭、无法通过药物或左心室辅助装置(LVAD)治疗的终末期心衰患者。与LVAD仅辅助左心室不同,全人工心脏完全替代自然心脏的泵血功能,可维持全身血液循环。尽管该技术仍面临血栓、感染和机械故障等挑战,但作为移植前的过渡手段,它显著延长了患者的等待时间并提高了生存率。随着材料科学和生物工程学的进步,未来全人工心脏有望成为永久性替代方案,彻底改变心衰治疗格局。