Wenn Sie 1 Million ausgeben, um ein künstliches Herz zu kaufen, werden Sie nicht 200 Jahre alt
Kunstleder, Kunstmilch, Kunstfleisch … In den letzten Jahren, mit der Reife der Technologie, sind alle Arten von "Kunstgegenständen" kein neues Thema mehr und es gibt viele kommerzielle Anwendungen.
Aber wenn Sie zum ersten Mal von "künstlichem Herzen" gehört haben, werden Sie es wahrscheinlich etwas seltsam finden.
Kann das Herz künstlich gemacht werden? Es ist wirklich in Ordnung.
Der Ausgangspunkt des künstlichen Herzens war viel früher als wir erwartet hatten. Im Dezember 1982 wurde einem Herzpatienten namens Clark Jarvik 7, das erste künstliche Herz in der Geschichte, implantiert, und er überlebte 112 Tage erfolgreich.
Die klinischen Ergebnisse dieses Falles beweisen auch, dass es nicht unmöglich ist, sich auf eine vollständig künstliche Maschine zu verlassen, um die Herzfunktion zu simulieren. Heute, 40 Jahre später, gibt es bereits Tausende von Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz, die auf künstliche Herzen angewiesen sind, um ihr Leben zu erhalten. 
Für diese Patienten gibt es jedoch nicht viele Möglichkeiten. Zumindest bis 2021 ist nur Syncardia das einzige Unternehmen auf der Welt, das die Genehmigung der Aufsichtsbehörden in den USA, Kanada und Europa zur Durchführung der kommerziellen Verwendung erhalten hat von künstlichen Herzen an diesen drei Orten.
Der neue Herausforderer ist das französische Unternehmen für medizinische Geräte Carmat. Das Unternehmen gab kürzlich bekannt, dass seine künstlichen Herzprodukte von europäischen Aufsichtsbehörden zugelassen wurden und im zweiten Quartal 2021 auf den Markt gebracht werden.
Warum entwickeln Unternehmen künstliche Herzen so selten? Was ist der Zweck der Entwicklung solcher Artefakte? Das sind alles Fragen, auf die wir neugierig sind.
Millionen Yuan für Herz oder von Menschen gemacht
Berichten zufolge besteht das von Carmat hergestellte künstliche Herz aus biologischem Material, das die zwei Ventrikel, zwei Vorhöfe und vier Klappen im menschlichen Herzen simuliert. Es verfügt außerdem über Sensoren, Lithiumbatterien und andere Komponenten, die sich je nach dem ändern können Aktivitäten des menschlichen Körpers. Automatische Anpassung der Blutflussrate.
Das Gewicht dieses "Herzens" ist aber auch dreimal so schwer wie das des traditionellen menschlichen Herzens und derzeit nur für größere Männer und Frauen geeignet.
Wie wurde so ein Science-Fiction-Produkt hergestellt?
Dies muss bis 1993 zurückgehen. Zu dieser Zeit hatte ein französischer Herzexperte namens Alain Carpentier die Idee, ein künstliches Herz zu entwickeln. Um sein Ziel zu erreichen, muss er einige Helfer finden, die sich mit den neuesten Technologien auskennen.
Alain fand Jean-Luc Lagardere, den Gründer der Militärfirma Matra, und die beiden verstanden sich. Dann begannen sie, das ursprüngliche Raketenlabor und die technischen Ressourcen zu nutzen, um künstliche Herzen zu entwickeln, und entwickelten sich allmählich zu der Firma Carmat, die wir jetzt sehen.
Im Jahr 2013 implementierte Carmat das erste künstliche Herz in die Körperstudie. Dies ist auch das erste künstliche Herz, das vom Unternehmen entwickelt wurde, um ein echtes Herz zu ersetzen.
Dies ist jedoch noch nicht vorbei. Erst im Dezember 2020 erhielten die künstlichen Herzprodukte von Carmat die CE-Zertifizierung der Europäischen Union und wurden offiziell kommerziell eingesetzt.
Mit anderen Worten, Carmat brauchte fast 30 Jahre vom Konzept des künstlichen Herzens bis zur tatsächlichen Entwicklung des fertigen Produkts und dann auf den Markt.
Mit kontinuierlichen Investitionen und einem langen Zeitraum sind Unternehmen, die wirklich künstliche Herzen bauen können, in der Tat selten.
Derzeit plant Carmat, sich mit einer großen Anzahl von Patienten auf den französischen und deutschen Markt zu konzentrieren und dann in die fünf größten europäischen Länder zu expandieren.
Laut Stephen Piatt, CEO von Carmat, warten allein in Europa etwa 2.000 Patienten auf Herztransplantationen, und alle werden potenzielle Benutzer künstlicher Herzen.
Das größere Problem ist der Preis. Gegenwärtig ist der Stückpreis eines künstlichen Herzens sehr teuer, etwa 150.000 Euro, was bedeutet, dass Sie mehr als 1 Million Yuan bezahlen müssen, um die Transplantation abzuschließen.
Trotz der hohen Kosten sind viele Menschen immer noch bereit, das "ursprüngliche Herz" aufzugeben und ein künstliches Objekt in ihren Körper zu stecken.
In vielen Fällen ist dies möglicherweise die einzige Möglichkeit, Ihr Leben fortzusetzen.
Menschen bauen ihre Herzen wieder auf, nicht für die Langlebigkeit
Die meisten Menschen, die mit künstlichen Herzen leben, leiden an Herzinsuffizienz, was auch das Hauptziel für künstliche Herzen ist.
Wir müssen zuerst die Herzinsuffizienz verstehen, was ist "Herzinsuffizienz"?
Wir alle wissen, dass das Herz ein wichtiges Organ für die Durchblutung ist, und ein wichtiges Merkmal für die Aufrechterhaltung des Lebens ist ein normales Kreislaufsystem.
Herzinsuffizienz bedeutet einfach, dass die Herzfunktion abnormal ist und nicht genügend "Kraft" vorhanden ist, um die Anforderungen des Bluttransports zu erfüllen, was zu einer Reihe von Symptomen führt, einschließlich Atembeschwerden.
Die Behandlung von Herzinsuffizienz war in der Ärzteschaft schon immer ein Problem. Wenn es sich um eine frühe Herzinsuffizienz handelt, kann sie wirksam gelindert werden, indem Arbeit und Ruhe angepasst und Medikamente eingenommen werden. Sobald sie jedoch in das späte Stadium eintreten, können wir nur externe Mittel einsetzen, um das Herz zu retten.
Eine Möglichkeit ist die Verwendung eines ventrikulären Hilfsgeräts.
Dies entspricht der Installation einer "Wasserpumpe" für Ihr Herz und dem Anschluss an eine externe Stromquelle. Anschließend erzeugt der rotierende Hochgeschwindigkeitsrotor in der Herzpumpe Druck, der dem Herzen hilft, die Arbeit des Blutkreislaufsystems abzuschließen.
Genau genommen ist das ventrikuläre Hilfsgerät hier kein "künstliches Herz" im engeren Sinne, da es nicht das ursprüngliche menschliche Herz entfernen muss, sondern nur ein "Zubehör" dafür installieren muss.
Wenn der Zustand des Patienten jedoch schwerwiegender wird und sich zu einem biventrikulären Versagen entwickelt, ist es für ein einzelnes ventrikuläres Hilfsgerät schwierig, die therapeutische Wirkung zu erzielen. Zu diesem Zeitpunkt ist es wirklich notwendig, über einen "Austausch des Herzens" nachzudenken.
Die Frage ist, ob ein echtes menschliches Herz oder ein künstliches Herz ersetzt werden soll.
▲ Ab 2015 entfielen auf Nordamerika und Europa die meisten Herztransplantationen, die von der International Heart and Lung Transplant Association registriert wurden
Das Herz wird nicht aus dem Nichts erschaffen. Manche Menschen müssen "ihre Herzen ändern" und andere müssen "ihre Herzen spenden".
Nach Angaben von Carmat sind weltweit mindestens 26 Millionen Menschen von der aktuellen Herzinsuffizienz betroffen. Relativ gesehen beträgt die jährliche Anzahl der Herztransplantationen jedoch nur etwa 4000 bis 5000, was bedeutet, dass das Angebot weit unter der Nachfrage liegt.
Wenn nicht genügend Herzspender vorhanden sind, müssen viele Menschen Monate oder Jahre am Rande von Leben und Tod warten, bevor sie eine Transplantation erhalten können. Einige Menschen bereuen möglicherweise ihren Tod vor der Transplantation.
Dies ist einer der Gründe, warum wir künstliche Herzen brauchen. Denn vor einer Herztransplantation hat sogar ein "falsches Herz" die Chance, das Leben des Patienten zu verlängern.
Der Funktionsmechanismus des künstlichen Herzens unterscheidet sich von dem, was viele Menschen denken. Zumindest zu diesem Zeitpunkt können wir noch keinen Miniatur-Kernfusionsreaktor wie "Iron Man" direkt auf unsere Brust legen, um nahezu unbegrenzte Energie zu erhalten.
Dies ist in Wirklichkeit das künstliche Herz, das eigentlich eher einem externen Intubationsgerät ähnelt.
Wenn Sie neugierig sind, wie der Arzt es in Ihren Körper implantiert hat, können Sie sich auch dieses Schlauchvideo ansehen, da das Bild zu blutig ist und es nicht empfohlen wird, es beim Essen zu genießen. 
▲ Zwei künstliche Ventrikel müssen den menschlichen Körper passieren und an die extrakorporale Luftpumpe angeschlossen werden
Das Bild oben ist das künstliche Herzprodukt von Syncardia. Der weiße Block ist das "Herz", das in den menschlichen Körper implantiert ist. Die daran angeschlossene Rohrleitung verläuft durch die Brustwand und wird mit einem externen tragbaren Luftkompressor verbunden, damit das künstliche Herz Diastole und Kontraktion vervollständigen kann.
Betrachtet man nur die Zusammensetzung, so ist das künstliche Herz dem oben erwähnten ventrikulären Hilfsgerät ähnlich, aber das künstliche Herzgerät ist bedeutend größer und schwerer. Der Luftkompressor allein wiegt 6 kg.
Der Punkt ist, dass der Patient, egal wohin er geht, isst, schläft oder auf die Toilette geht, diese enorme "mobile Kraft" tragen und die Geräusche des Geräts selbst ertragen muss.
▲ Bild von: The Verge
Im Jahr 2015 berichtete The Verge über das Leben dieser Patienten, denen "künstliche Herzen" implantiert worden waren, in denen es eine Beschreibung gab:
"Steve Williams braucht jemanden, der ihn von Zeit zu Zeit begleitet, normalerweise seine Frau, um Maschinenausfälle zu verhindern. Er muss immer an das Netzteil oder die Stromquelle angeschlossen sein und er muss viele Blutverdünner nehmen, um seinen Körper zu schützen Er kann nicht in Wasser einweichen, nicht ins Kino gehen und selten an öffentliche Orte gehen, weil die Luftpumpe im Rucksack immer wieder Geräusche macht. "
Wenn dem Patienten ein künstliches Herz implantiert wird, sind diese elektronischen Geräte bis zu einem gewissen Grad Teil des Körpers des Patienten geworden und werden immer dabei sein.
Kann ein künstliches Herz dauerhaft implantiert werden?
Im Bereich der Computergrafik-Wiedergabe wird die Raytracing-Technologie in diesem Bereich häufig als "Heiliger Gral" angesehen, da sie Licht- und Schatteneffekte in der virtuellen Welt der Realität nahe bringen kann.
Das künstliche Herz ist auch einer der heiligen Grale der medizinischen Industrie. Künstliche Organe sind schließlich eine scheinbar unmögliche Sache, und das Herz ist der wichtigste Teil des menschlichen Körpers.
In diesem Stadium wird das künstliche Herz eher als "Übergangsvorrichtung vor der Transplantation" verwendet, als das ursprüngliche menschliche Herz vollständig zu ersetzen und es dauerhaft zu implantieren.
Da das künstliche Herz auch ein elektronisches Gerät ist, das voll von hochpräzisen Komponenten ist und nur eingeschaltet werden muss, ist es schwierig, Probleme wie Lebenszyklus und Ausfallrate zu vermeiden.
Stellen Sie sich vor, wenn das künstliche Herz das menschliche Herz vollständig ersetzt und es während des Zeitraums ausfällt, ähnelt es tatsächlich einem Computerabsturz. Wenn es zu spät ist, um zu helfen, wird die Person definitiv sterben.
Im Jahr 2016 traten ähnliche Probleme in 4 von Carmat durchgeführten klinischen Studien auf. Zwei der Patienten starben aufgrund einer Blutinfiltration in die treibende Flüssigkeit des künstlichen Herzens, was zu einer Fehlfunktion des elektronischen Geräts führte, was auch dazu führte, dass Carmat klinische Studien mit dem künstlichen Herzen aussetzte.
Nach den vorliegenden Aufzeichnungen ist es schwierig zu garantieren, wie viele Tage das künstliche Herz den Patienten überleben kann. Es gibt Fälle, in denen Patienten 1-2 Jahre bestehen, und es gibt Fälle, in denen nur zwei oder drei Monate überleben ist nicht behoben, und viele von ihnen sind immer noch aufgrund von Komplikationen wie Infektionen gestorben.
Warum müssen wir unter diesen Umständen diese Artefakte mit ungewissen Risiken implantieren?
Dies ist immer eine persönliche Entscheidung. Wenn Sie beispielsweise in Gefahr sind, besteht eine Möglichkeit darin, auf den Tod zu warten, und die andere darin, vorübergehend ein künstliches Herz zu implantieren und weiterzuleben. Warten Sie auf die Ankunft des Herzspenders. Welchen würden Sie wählen?
▲ 81 Patienten, die eine künstliche Herztransplantation erhielten, hatten ein Jahr nach der Transplantation eine Überlebensrate von 70%, während die 35 Kontrollpatienten, die kein künstliches Herz erhielten, ein Jahr später eine Überlebensrate von 31% hatten
Laut Statistik kann das künstliche Herz, das als "Übergangstherapie" existiert, tatsächlich die Überlebensrate von Patienten effektiv verbessern, und die meisten Menschen können bis zum Eintreffen einer Herztransplantation bestehen bleiben.
In diesem Stadium ist es der wahre Wert künstlicher Herzen, eine Überlebenschance für Patienten zu schaffen, anstatt den Luxus der Langlebigkeit mit einem Roboterherz zu erkennen.
In China wurde ein Produkt namens " Yongrenxin " im August 2019 von der staatlichen Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde zugelassen und im vergangenen Jahr in klinische Studien aufgenommen. Obwohl es sich eher um ein ventrikuläres Hilfsmittel als um ein komplettes künstliches Herz handelt, konnte es als erstes implantierbares Herzsystem, das für die Vermarktung in China zugelassen ist, diese Lücke gut schließen.
Vielleicht kann der Mensch eines Tages wirklich alle technischen Probleme lösen und ein dauerhaftes künstliches Herz ohne Nebenwirkungen entwickeln. Bedeutet dies zu diesem Zeitpunkt auch, dass wir Langlebigkeit oder sogar Unsterblichkeit erreichen können, indem wir uns auf "mechanischen Verstand" verlassen?
Wenn der Tod nicht mehr das Ende des Lebens ist, können wir das Thema der technologischen Unsterblichkeit diskutieren.
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