全球首例!男子换人工钛合金机械心,成功存活超100天!

嘉慧浏览趣事 2025-03-20 21:54:31

据《自然》近日报道,一位四十多岁的澳大利亚男子成为了全球首位在医院接受钛心脏移植手术的幸运儿。这款名为BiVACOR的全心脏替代装置目前只是心力衰竭患者等待心脏捐赠期间的权宜之计。三个月后,该男子顺利接受了一颗捐赠的人类心脏,如今恢复状况良好。这一全球首例的医学壮举,不仅为心脏病患者带来了新的希望,更预示着全球心脏病治疗未来可能发生重大变革!

澳洲医学团队创造奇迹

心力衰竭是极其危险的病症,正威胁着全球无数人的生命。每年全球有超过2300 万人确诊,而最终能够幸运地等到一颗捐赠心脏,仅有 6000 人。

这位澳大利亚人是全球第六位植入这种名为BiVACOR的设备的人,却是首个携带它超过一个月的人。传统治疗手段已无法挽救他的生命,而等待心脏移植的平均时间长达 2-3 年。经过慎重考虑,他勇敢地选择这项新技术。

2024 年 11 月 22 日,在悉尼的圣文森特医院由心胸外科和移植外科医生保罗・扬茨(Paul Jansz)带领的医疗团队正进行着一场意义非凡的手术,经过长达 6 个小时的努力,这颗名为的 BiVACOR 全人工钛合金心脏成功植入男子体内!

这颗人工心脏是世界上首个可植入的旋转血泵,运用了先进的磁悬浮技术,能够完美地模拟健康心脏的自然血流,它的发明者名为丹尼尔・蒂姆斯,是一位生物医学工程师。

工作原理

过去几十年间,人们设计出多种人工心脏,试图模仿心脏跳动。然而,心脏跳动频率极高,每分钟约 100 次,一天达 144000 次,一年更是高达 5200 万次,如此高强度的运作,几乎没有人造设备能够承受而不损坏。

我国曾在中国科学院窦科峰院士指导下,空军军医大学西京医院完成了亚洲第1例,全球5例活体猪肾移植手术。为解决器官供体严重短缺问题医学界全力探索全新技术,但人造器官受限于伦理问题及现实技术,机械器官的吻合与排异问题也是长期挑战。

以往的人工心脏更多的是一种辅助装置,这款钛制人工心脏是一款全人工心脏,它被设计用于更换整个心脏的连续流设备,甚至设计人员还希望它成为第一款适合永久移植的全人工心脏。

BiVACOR全心脏替代装置其中间圆盘采用磁悬浮方式固定,不仅如此,它体积更小,能耗更低。通过皮下穿出的一根线连接到外部便携式控制器,晚上还能插上充电,只要电力充足,就能持续运转。

从构造上看,它只有一个移动部件,是由磁力悬浮固定在位的转子。整个心脏采用钛合金打造,没有传统心脏中的瓣膜或易磨损的机械轴承,这大大降低了部件磨损的风险,也减少了因部件故障引发的各种并发症。

在功能方面,它承担起了一颗正常心脏的重任,能够将血液高效地泵送到身体各处以及肺部,完全替代了患者衰竭心脏的两个心室的功能。这种仿生学设计,使得血液在体内的流动尽可能接近自然状态,避免了血液在心脏内的滞留,从而降低了血栓形成的风险。

这一治疗方法极具创新性,是该领域的重大进展。不过,目前患者使用该设备能达到的功能水平以及设备最终成本尚不明确,手术风险也较高。

医疗技术现状与未来展望

美国目前有 700 万人患有心力衰竭,然而 2023 年全年仅进行了 4500 例心脏移植手术,器官短缺问题严重。为此,FDA 已批准再增加 15 例人体试验。此外,今年 2 月份 FDA 还批准了首次猪器官移植试验,这也是解决全球器官短缺问题的一项重要技术探索。

《中国心血管健康与疾病报告 2022》显示,中国心力衰竭现患人数 890 万。另据不完全统计,中国现有慢性心衰患者 1600 万人左右,且发病率逐年上升。除了移植器官短缺严重,心衰治疗费用高昂,具备手术资质的医院较少都是长期待解决的问题。

调查显示,心衰患者平均每年住院3.3次,人均每年住院费近3万元,人均每年门诊费超过6000元。而心脏移植手术的费用一般在 30 - 100 万元不等。

我国也有不少成功的人工心脏移植手术案例。2023 年 5 月 14 日,西安交通大学第一附属医院完成全国首例将微创和不停跳相结合的人工心脏植入手术,为一位女性患者通过微创手术在心脏不停跳的情况下完成了人工心脏的植入。

目前,全国范围内一年大约能完成50-100例的人工心脏植入手术,但这种手术的术后维护难度较高,全国拥有该手术资质的医院并不多。

此前有五名男性移植了早期版本的钛合金心脏,这位澳大利亚男子是第一个使用该设备超过一个月的人。澳大利亚的研发团队将不断改进设备,降低失败风险,他们的最终目标是打造出可终生使用的永久钛合金心脏。这一医学壮举,不仅为心脏病患者带来了新的希望,更预示着全球心脏病治疗未来可能发生重大变革。



文字来源科学透镜的视频内容

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