世界首个3D人工心脏诞生

　　专家解读离“换心”还有几步

　　本报记者 徐小翔 通讯员 郭俊 张颖颖

　　50多年前，全球医学界就开始研究和寻找人体心脏的“替代品”。从最早 “大柜子”般笨重的人工心脏，到后来收音机大小，可携带身上，再经历材料的革新，用过金属、塑料……一切，都离梦想更接近。

　　“打印”出一颗人工心脏

　　近日，据国外媒体报道，瑞士研究人员开发了一种人造心脏，这种人造心脏“在形状和功能上”非常接近真实的器官。

　　根据研发人员NicholasCohrs的说法，它是由硅树脂制成的，重量是390克，比正常的心脏要多80克，而且包含了一个“复杂的内部结构”。消息虽振奋，但研究人员发现，虽然3D打印的人工心脏功能类似于真实的东西，这是由于软材料的限制，但它的功能仅限于模拟人体心脏跳动3000次，最长跳动时间45分钟。

　　“3D打印心脏一直是心血管科学家探索的热点，为3D打印技术在心血管疾病中运用可能性增添新的信心。”浙江医院心血管内科主任唐礼江说。而在杭州市一医院心脏中心主任王宁夫看来，3D打印技术的成熟，确实能够解决人工心脏在工艺简化和材料创新上的一些问题。

　　心脏和肾脏相对容易“人工化”

　　在人体中，各个器官的功能属性不尽相同。比如大脑、肝、胰腺等，它们的生化化学功能属性相对突出，而骨骼、心脏和肾的机械功能属性相对较强。目前看来，在3D打印界运用得最成熟的是3D骨骼打印。

　　而作为人体重要器官的心脏就如同一个“水泵”，它的机械功能属性也十分明显。这也就是为什么研究人员要从3D打印心脏入手的原因。当然，在打印出外形后，事情还只完成了一半，它还要解决诸如如何实现血液可调可控，不破坏血液里的红细胞等问题。

　　王宁夫设想，接下来，人工3D打印肾脏应该也会逐步成为可能。而相对生化化学功能属性较明显的器官在“人工化”的过程中，就会走得相对缓慢一点。

　　要克服几方面技术问题

　　目前，全世界约有2600万人罹患心脏衰竭，对于心脏病终末期患者来说都面临着“换心”的问题。目前的治疗手段包括机械辅助如IABP、EMCO、左心室辅助等，但心脏移植是主要的有效治疗手段，未来可能的手段包括3D打印心脏、克隆人类或者动物器官、干细胞移植等方法。

　　但大多数人往往因为全身其他器官衰竭，或者血型、组织配型等问题不能实现“换心”。即使是更换成功，人工心脏的远期效果也还是不尽如人意。有消息称，全球第一位全内置式人工心脏移植患者在移植手术近5个月后去世。

　　为什么人工心脏的寿命这么短？王宁夫给出的答案很细致，有4个方面。人工心脏要模拟真实心脏，首先要解决的最大问题是血液在心脏内部流动要顺畅，不能有漩涡，不能破坏血液本身。“人体心脏内部是相当光滑的，能保证血流顺畅，人工材料如果不光滑就可能破坏红细胞，出现溶血、凝固，甚至产生血栓。”其次，要解决的是动力能否持久的问题，因为大部分是用电能的，这个问题相对容易解决。接下来，就是要解决材料是否能抗老化，以及会不会与患者身体产生排异现象等问题。