[2011.06.02] 无线供能心泵

[attach]34943[/attach]

观察

无线供能心泵

[attach]34941[/attach]

生物医学：一种更好的，通过电磁感应无线传输电能的人工心脏出现，给那些得不到心脏移植的患者带来了新希望

Jun 2nd 2011 | from the print edition

迪克切尼没有心跳。这句话像是政治笑话的点睛之笔，但是对于这个美国前任副总统来说却是极其严肃的话题。副总统切尼是世界上成千上万的使用左心室辅助装置的人之一。左心室辅助装置是一个能减轻心脏工作负担，并能够平稳持续的输送血液的装置。这种装置不会产生脉搏，并且自从1994年产生之日以来，变得越来越小，越来越可靠。起初，这种装置只是人们等待心脏移植期间为了维持人们生命的权宜之计，但是随着科技的发展，也由于器官源的短缺，人们也将它作为一个心脏的替代品来长期使用。

然而其供电系统一直都没怎么改善。这种心泵需要输电线，通过腹部的肚皮与外面的电池盒相连接。这种必须随身携带的装置，妨碍了行动，给使用者在淋浴时带来不便（更不能游泳）而且不能驾驶汽车，因为即使是一个小小的交通事故就会导致输电线的损坏。

更重要的是，这种装置对使用者来说是一个长期的感染源。对于各种各样的人体植入物，例如心脏起搏器，髋关节置换物，这种受感染的可能随着时间会逐渐减小。但是这个输电线会把病菌从外界直接引入到体内，这些病菌过心泵，直接被打入到血液中，导致病菌的快速传播。因此，这种输电装置每天都需要从新调整，操作过程中需要佩戴无菌手套和使用无菌药棉。即便这样，基本上每个使用此装置的人每隔12到18个月会就会受到一次感染。许多这样的感染是很严重的，有些可能致命。

华盛顿大学的工程师乔舒亚史密斯和匹斯堡大学的心脏外科医生普拉莫德邦德希望改变这一切。他们已经开发出世界上首个通过无线电驱动的，不需要输电线的心泵。这项技术已经在美国胸外科协会的五月份的年会中公布。

这种无线谐振电能传输系统——FREE-D是通过电磁感应传输能量的。具体就是运用了一个叫做谐振耦合的现象。再此现象中，以相同频率随着电子频率一起振动的金属线圈能够高效的传输能量。一个直径26厘米的发射线圈能够无线传输给接收线圈15瓦的功率，传输距离为4.3厘米。因此，发射线圈和电池盒都能放在内衣里而接收线圈则能稳稳地呆在患者的体内。

史密斯博士的设计能补偿线圈角度、位置变化带来的影响，使使用者能够自由的走动。他还设想一个装有发射线圈的床，使患者能够不用佩戴发射器入睡。他甚至还想在整个病房或屋里的墙体内和天花板上装上发射器。

这种改进短时间内还无法实现。美国国家心肺血液协会估计，每年有五万多的美国人需要心脏移植或者LVAD。即便这样，接受心脏移植的患者不足2500，使用LVDA的人就更少了。由于受捐献者数量的限制，心脏移植的数量并不会增加，这就使对LVDA进行技术改进的需要不言自明。

邦德和史密斯博士开发的无线供电心泵在最近几年还不能进行临床应用。存在的技术难题还很多，包括将一个防漏电的备用电池集成到心泵内，还有缩小FREE-D电子元件的体积。即便这些问题都得到了解决，在批准销售之前，这种装置还要进行大量的临床试验。

如果医学研究的历史能够告诉我们什么，那就是只要事态威胁到了那些有钱有权的人，例如前副总统切尼，就不愁缺钱去发展和改良治疗技术。在短短的几年里，将涌现大量的活蹦乱跳的但无心跳的前政客。呵呵，点睛之笔你自个儿写吧~

from the print edition | Technology Quarterly