图片来源：Michigan health

撰文 | Greye

审校 | 韩晶晶

你知道吗，“电子人”不只出现在科幻读物中，在现实世界里也存在过。

彼得·霍顿是一名英国人。在生命最后那几年，他没有脉搏，没有心跳，也没有血压。如果把他连上一台心脏监护仪，仪器上会一直显示一条直线。

可是他并非死人，他活着。
 

在他的心脏里，有一个拇指大小的电子泵，昼夜不停地把他左心室里的血液抽空，然后送进主动脉，如此循环。

电子泵连着一根电线，线路从他耳后的颅骨伸出，连接一个带电池的控制器——那是他生命的控制器。

彼得是一名心理医生，在医院里给人做临终关怀。丨图片来源：shutterstock

彼得就靠这个电子泵，正常生活了七年半。直到2007年，69岁的他因多器官衰竭死亡，而医生宣告他死亡的方式，是把电子泵的电池拆下。
 

彼得是目前使用人工心脏活得最久的人。

而他的例子，某种程度上证明了，人类是有可能完全依靠人工心脏活着的。

不博动的人工心脏

彼得所使用的电子泵，名叫“贾维克2000”，由美国科学家罗伯特·贾维克在上世纪90年代发明。

在那个年代，人工心脏基本都是作为心脏移植前的过渡治疗。

这是因为，重症心力衰竭患者在找到合适的供体心脏前，需要安装一个心室辅助装置，代替病人原本那个疲惫不堪、几乎不动的心脏泵血。

而当时的心室辅助装置都是搏动式的，也就是说，人工装置会模仿心脏搏动的方式，把血液输送到身体各处。
 

搏动式的心室辅助装置，缺点是体积大。丨图片来源：research gate

但有些科学家发现，其实血管和器官根本感受不到心脏的搏动，重要的是血液在身体内循环起来，而非搏动。通过动物实验，他们证明了这一点。

这个理念完全颠覆了人工心脏的设计方式。
 

“贾维克2000”就在这个背景下应运而生。它靠电池驱动，体积小，也并不搏动，工作起来非常安静，发出的噪声和振动极小。

它会被安装在病人的左心室，泵内有一个叶轮，以每分钟1~1.2万转的速度高速旋转，泵出的血液达到每分钟5升，跟正常心脏相仿。
 

这个心泵并非只能用于过渡治疗，设计者认为，它有可能代替心脏移植，成为一种永久疗法。

“贾维克2000”的工作示意图丨图片来源：research gate

在英国，申请供体心脏的患者需要经过严格审核，心脏会优先移植给症状较轻的年轻患者，而症状较重的老年患者，几乎不可能通过审核，相当于被判了死刑。

彼得·霍顿无疑是后者。

在手术之前，61岁的他被诊断出扩张型心肌病，心脏功能只有正常的10%，稍一用力就会呼吸困难，光是说话就能让他满头大汗。

他不能走路，不能平躺，睡觉只能用枕头垫着坐着睡。
 

医生认为，彼得只剩几周可活了。
 

因此，当彼得了解到有这样一个心泵存在后，他自愿成为“贾维克2000”的试验者，“我只是用一种确定的缓慢死法，换一个不确定的选择。”

失去心跳的人

在2000年6月，彼得进行了植入心泵的手术。
 

医生打开他的胸腔，割开他的心包，露出那只几乎不动的心脏，然后在心尖挖出一块心肌，把心泵塞进他胀大的左心室。
 

连着心泵的电线，穿过他的颈部，到达他的左耳后方。在那里，医生用电钻在颅骨上钻出螺丝孔，安装上一个微型的三脚插座，插座则连着外部的电池和控制器。

以往电线一般从肚子伸出，但由于肚子的脂肪层较厚，发生感染的概率较大。而头皮几乎没有脂肪，插座也能牢牢地固定在头骨上，因此这次医生让电线从头骨伸出。

电线别出心裁地从颅骨伸出，降低了感染风险。丨图片来源：bbc

手术完成后，彼得就成了完全依靠电池活着的“电子人”。
 

术后第11天，彼得就出院了；术后两周，他就可以走上三公里的路。

慢慢地，彼得就能像正常人一样生活。他参加了许多为心脏慈善基金募款的活动，他甚至去爬山、飞到世界各地开讲座，有一次他参加一个慈善游行，连走了144公里。

但是，他一刻也不能离开电池。

电池一天要更换两次，晚上睡觉则要把身体连上电源。出门也要随身携带背包，里面装着他的控制器和电池。
 

医生开玩笑说，他就像是“弗兰肯斯坦”。
 

一年冬天，他外出购物时，突然感到头上一阵尖锐的疼痛。原来是一个小偷抢走了他的背包——小偷以为里面装的是相机。电线断开后，包里的警报器立刻发出刺耳的声音，小偷吓得把包包扔下就跑了。

好心的路人把包包捡起来，还给了彼得，彼得摸索着接好了电线，幸好断电的时间不长，没有造成严重的后果。
彼得参加慈善活动，背着他的小挎包。丨图片来源：Yorkshire Evening Post

带着心泵生活，彻底失去心跳，是一种什么体验？
 

彼得说，他感觉自己好像真的成为了一个冷血的、没有心的人。“我变得没有那么情绪化了，而且是，非常明显地不情绪化。”
 

对于他情绪的变化，医生们有不同的看法。
 

有医生认为，心脏确实与情绪相关。比如一个人生气或害怕时，他的心跳是紊乱的，而混乱的心率会激活大脑里控制刺激和兴奋的部分；相反，一个人心率平稳时，大脑会产生相关的物质，让你感到平静和放松。

而彼得的心脏不再搏动，这很有可能影响到了他的情绪。

另一边，也有医生认为，彼得只是得了临床抑郁症，情绪起伏不大是因为他对自己的生命前景感到悲观。

2007年11月，靠电池生活了七年半后，彼得离世。医生在他身体里重新取出心泵，它还像新的一样，里面的轴承只有很少的磨损。

而彼得的情绪之谜，已无法解开。

毕竟，彼得踏足的是一片无人之地，从来没有人像他一样，用人工心脏存活了这么长时间。

数万心衰患者的希望

其实，人工心脏的历史非常短。

1969年才出现了第一台人工心脏植入手术。在美国的德克萨斯心脏移植中心，一名47岁男性被植入一个心室辅助装置，作为移植前的过渡治疗。
 

这个人工心脏只在患者体内待了64小时，便被替换上供体心脏，可是患者术后不久便因感染死去。
 

而人工心脏第一次作为永久疗法，是在1982年。
 

患者名叫 Barney Clark，当时已经61岁，跟彼得一样已经无望等到供体心脏。他植入的人工心脏是“贾维克7号”，而他只用这颗电子心脏活了112天。

Barney Clark 与他的医生。丨图片来源：utah.edu.com
 

直到如今，心脏移植仍是重症心衰患者的主要疗法。
 

每年全球的心脏移植手术数量只有5000多台，而在殷切等待一个合适的供体心脏的患者多达数万甚至数十万。每年都有大量患者在等待中死去。
 

特别是对于终末期心衰患者来说，人工心脏几乎是他们唯一的希望。

2019年，一半患者需要等待一年以上，才能等到心脏移植。丨图片来源：the conversation

同时，人工心脏的技术也在不断革新。

早期的“贾维克7号”后来被改进并重命名为“SynCardia TAH”，这是一种全人工心脏，它为左右两个心室都提供辅助。

以往患者植入人工心脏后，为了等待移植，需要一直躺在医院里。而植入“SynCardia TAH”后，患者可以正常生活，直到找到供体心脏为止。
 

美国一名25岁的男孩 Stan Larkin 就植入了这个全人工心脏，他患有罕见的心肌病。根据2016年的媒体报道，他在术后健康地生活了555天。

但没有找到关于他的最新报道。

植入了全人工心脏的男孩丨图片来源：Michigan Health

2015年，贾维克心脏公司推出了心泵“贾维克 15mm”。它的直径只有15毫米，专门为1~10岁的小儿心衰患者设计。

可是，人工心脏的造价极其昂贵，光是设备本身的费用就高达19万~22万美元（约135~156万元人民币），这还不含手术费用。

而在国内，人工心脏的研发也在不断推进。
 

有三款国产人工心脏，包括永仁心（EVAHEART）、苏州同心（CH-VAD）和火箭心（HeartCon），都已获批上市。北京安贞医院心脏外科中心贡鸣医生认为，这些国产人工心脏达到了国际先列的水平。

今年7月，国内首例人工心脏植入手术，也在北京安贞医院进行。
 

患者是47岁的张先生，来自内蒙古自治区，他患有严重的扩张性心肌病。术后一个月，张先生带着一个黑色的斜挎包出院，里面装有人工心脏的体外控制器。

未来，人工心脏将会变得越来越重要。

想象一下，人工心脏的技术成熟后，心衰患者不需要再等待某个善心的陌生人捐出他的心脏，而是直接求助于技术，植入微型的人工心脏，便能延长预期寿命，改善生活品质。
 

到那时，满大街“电子人”的时代，也就真的到来了。

参考资料

[1]斯蒂芬·韦斯塔比.《打开一颗心》, 广西师范大学出版社.

[2]Khan, Sanna, and Waqas Jehangir. 2014. "Evolution Of Artificial Hearts: An Overview And History".

[3]世界心脏日 |“人工心脏”可以令患者“起死回生”吗. 澎湃新闻

[4]"Longest-Living Recipient Of Artificial Heart Worldwide". 2007. Los Angeles Times.

[5]"Obituary: Peter Houghton". 2007. The Guardian.

[6]"Heartfelt: Man Says Metal Heart Left Him Cold". ABC News.

[7]Longest-Living Recipient Of an Artificial Heart Dies. The Washington Post.

本文经授权转载自微信公众号“把科学带回家”。