查尔斯·奥珂克(Charles Okeke)，43岁，三个孩子的父亲，来自美国亚利桑那州菲尼克斯市，目前成为首位走出医院的人工心脏植入者。今年5月3日，奥珂克已经开始与家人一起生活，多亏有了背包大小的装置――人造心脏泵，然而他需要带着这一装置直到找到心脏捐献者为止。那么，人工心脏泵是怎样工作的？人造器官下一步将走向何方？《新科学家》杂志给出了如下答案。
人工心脏泵是怎么回事？
自从2004年美国食品与药品管理局(FDA)批准人工心脏可以用于人体起，全球至今已经有850人安装了“完全人工心脏”。奥珂克使用的人工心脏――“自由驱动器”(Freedom Driver)的泵装置――由亚利桑那州图森市SynCardia Systems公司制造，该装置包括植入性人工心室，用以替代衰竭的左心室或右心室。
只有左、右心室衰竭患者才被植入人工心脏。人工心脏也是过渡性的，直到有心脏捐献者为止。有时候这个过程要持续2——3年之久，其中80%的人工心脏植入者有机会等到心脏捐献者。目前，每年大约有3100名美国人需要植入人工心脏，而心脏捐献者仅有2000名左右。
人工心脏是如何工作的?
外科医生把患者的心室摘除，同时去除四个心脏瓣膜，以一个内含柔软隔膜的类似倒置漏斗装置代替。人造右心室与心血管系统相连接，以保证血液的循环。在循环过程中，一些机体还原的血红蛋白被泵到肺脏进行再次氧合。
与此同时，人造左心室也与肺脏氧合的血管相连，并通过泵的作用把血液流经全身。人工心室之所以能够泵血，主要由于其能接收到体外仪器加压时产生的空气。
奥珂克何以离开医院?
原因在于对空气加压的被称为“大蓝”(Big Blue)的仪器所致。由于这个仪器庞大、沉重，患者携带不方便，因此人工心脏植入者往往需要住院治疗。
奥珂克自2008年9月进行人工心脏植入后一直住院，也是首位接受这一体积较小的人工心脏装置的。该装置可以让患者背在身上而不必住院治疗。
SynCardia公司称已得到FDA的准许，有60多名患者在使用这一装置。其中，一半的患者将背着“自由驱动器”出院，另一半则留在医院治疗，便于研究者对这两组患者的情况观察比较。
人工心脏泵是否有风险？
英国心脏基金会医学总监皮特·维斯伯格(Peter Weissberg)认为，使用人工心脏的最大风险就是担心引发感染，因为一些管道把外界与心脏联系在了一起。而SynCardia公司发言人唐·艾萨克斯(Don Isaacs)称，另一个担忧是心房内血流速度较慢，容易形成血栓。
人工心脏泵是唯一选择?
SynCardia公司的人工心脏是唯一被FDA批准的整体心脏。如果一个心室功能正常而另一个心室存在问题的话，还有其他植入装置可以提供帮助，以增加血泵的压力。最为熟知的是单个心室辅助装置，以加利福尼亚州普莱森顿Thoratec公司生产的心瓣膜为例，由于该装置的功能及复杂程度远小于完全型人工心脏，因此，植入这一装置的患者在医院观察数天后即可回家。
是否永远不需捐献心脏？
预期的理想就是从尸体中得到心脏，用于取代人工心脏的植入，其强韧的胶原组织支架不会使受体的免疫系统发生排斥。此外，在支架上“涂”上一层来自受体骨髓中的干细胞，进而可以发育成心脏的组织，如血管等。根据类似的程序，更进一步的设计是尝试来自于猪心脏的支架。
实现这些目标的工作正在取得进展。例如，明尼苏达州立大学多莉丝·泰勒(Doris Taylor)领导的一个团队，在实验室将一只大鼠的干细胞剥离后“涂抹”到另一只大鼠的心脏支架上，制造出了一个搏动的心脏组织。
其他的植入代替物
就目前而言，耳蜗的植入称得上是完全植入物，长期以来应用于听力受损的患者。此外，密歇根州安阿伯市MC3公司生产的人工肺(又叫“生物肺”)，尽管目前不是很成熟，而且这种管形的装置置于体外。不过，通过与肺部的连接，可以有效地帮助患者交换气体。
资料来源 New Scientist
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江泽珍译自The Christian Science Monitor