人工心脏：给心脏装一个"备用发动机"——原理、适用范围

这是达医晓护的第6283篇文章

一、从"心脏罢工"说起

我们的心脏就像一台永不停歇的泵，每分钟跳动60到100次，把含氧的血液送到全身每一个角落。一旦这台"泵"出了大问题——比如严重的心肌病、大面积心肌梗死之后，或者瓣膜病拖得太久——心脏的泵血能力就会断崖式下跌。到了这个阶段，吃药、打针的效果越来越差，患者稍微一动就喘不上气，连躺平都难受，这就是医学上说的"终末期心力衰竭"。

过去，这类患者几乎只有一条路：等一颗别人捐献的心脏来做移植。但供体心脏太少了——全国每年能做的心脏移植手术也就一千不到，而等待的患者数以万计。很多人在漫长的等待中遗憾离世。

人工心脏的出现，改变了这个局面。它不是科幻电影里的虚构道具，而是已经成熟应用于临床的精密医疗器械。简单来说，人工心脏就是用机械装置来替代或辅助心脏的泵血功能，让衰竭的心脏"歇一歇"，同时保证全身的血液供应不中断。经过三代技术迭代，今天的人工心脏已经可以让患者背着电池出门散步、甚至回归工作岗位，生存质量远超过去的想象。

二、人工心脏到底是什么？——原理与类型

（一）核心工作原理：用机械力代替心肌收缩

自然心脏的工作方式是"收缩—舒张"交替进行：心室收缩时把血液挤出去，舒张时再灌满血液，如此循环往复。人工心脏的基本思路是：不管你心脏还能不能有力地收缩，我直接用机械泵来帮你把血送出去。

目前临床上最常用的是左心室辅助装置（LVAD）。它的核心部件是一个钛合金制成的离心血泵，大小大约和一个网球差不多（最新一代产品甚至更小）。医生通过手术把这个血泵缝合在左心室的尖端（心尖部），然后用一根人造血管（叫"流出管道"）把血泵和主动脉连接起来。这样一来，左心室里本来就泵不出去的血液，会被血泵"吸"进来，加压后通过流出管道送入主动脉，继续完成向全身供血的使命。

血泵里面有一个高速旋转的叶轮（类似涡轮风扇），由电机驱动。第三代产品采用磁悬浮技术——叶轮完全不接触泵壳内壁，悬浮在磁场中旋转。这样做的好处极大：摩擦几乎为零，血液细胞被破坏的概率大幅降低，血栓形成的风险也显著减少。

整个系统除了植入体内的血泵，还包括一根经皮驱动线（从腹部穿出皮肤连接体外）、一个体外控制器（像手机大小的盒子）和两块可充电电池。电池一般可以续航6到10小时，患者外出时把控制器和电池放在腰包或背带里就能自由活动。

图1 植入式左心室辅助装置（LVAD）示意图。血泵固定于左心室心尖部，经流出管道连接至升主动脉；驱动线经腹壁穿出体外，连接外部控制器与电池。

（二）主要分类：LVAD 与 全人工心脏（TAH）

人工心脏根据替代范围的不同，可以分为两大类：

第一类是心室辅助装置（VAD）。顾名思义，它只"辅助"一侧或两侧心室的工作，并不切除原来的心脏。其中最常见的是左心室辅助装置（LVAD），因为左心室负责把血泵向全身，工作量最大，也最容易先"累垮"。如果右心室也不行了，可以加装右心室辅助装置（RVAD），形成双心室辅助（BiVAD）。LVAD是目前临床应用最广泛的人工心脏类型，全球每年植入量已超过万例。

第二类是全人工心脏（TAH）。当患者的左右两个心室都已经彻底"罢工"，无法通过辅助装置维持时，医生会在手术中把患者自己的两个心室切除，换上两个机械制成的人工心室。

（三）三代技术演进：从"笨重"到"精巧"

表1 人工心脏三代技术对比

值得一提的是，我国在人工心脏领域已经实现了从跟跑到并跑的跨越。截至2025年，国内已有四款国产植入式心室辅助装置获批上市：重庆永仁心的EVAHEARTⅠ（2019年）、苏州同心的CH-VAD（2021年）、天津航天泰心的HeartCon/"火箭心"（2022年）、以及深圳核心医疗的Corheart 6（2023年）。

三、谁需要人工心脏？——适用范围

（一）适应证：什么情况下考虑植入？

人工心脏不是随便谁都能装的，它针对的是药物治疗已经"尽力了"但仍无法改善的终末期心力衰竭患者。具体来说，需要同时满足以下基本条件：

· 经过最佳药物治疗后，心功能仍然很差（NYHA分级Ⅲb～Ⅳ级），日常活动明显受限甚至卧床不起；

· 心脏超声显示左室射血分数（LVEF）≤30%（正常人在50%以上）；

· 并且至少符合以下一项：（1）过去一年因心衰住院两次以上；（2）依赖静脉注射强心药才能维持；（3）运动能力严重下降，走几步就喘，6分钟步行距离不到300米。

在国际上，医生还会用一个叫INTERMACS的分级系统来判断植入时机。简单理解：1级是最危急的心源性休克，随时可能撑不住；7级是最轻微的。研究数据显示，INTERMACS 2～4级的患者植入效果最好，术后1年生存率可达85%以上。太早或太晚植入都不理想——太早可能还有其他治疗机会，太晚则各器官已经受损太重，手术风险剧增。

（二）三大使用场景

桥接移植（Bridge to Transplant, BTT）：患者本身符合心脏移植条件，但在等到供体之前需要人工心脏来"续命"。这就像过河时的临时桥梁，等真正的心脏来了再把人工心脏撤掉。

目的地治疗（Destination Therapy, DT）：患者因为年龄太大、合并症太多等原因不适合做心脏移植，人工心脏就成为永久性的治疗方案。这部分人群正在快速扩大，随着设备不断改进，很多患者可以携带人工心脏生活多年。

桥接恢复（Bridge to Recovery, BTR）：少数患者在急性心肌炎、心脏手术后暂时性的心功能恶化阶段，植入人工心脏作为短期支持，等自身心脏恢复后就可以撤除装置。这种情况相对少见，但确实存在。

（三）禁忌证：哪些人不能装？

并非所有心衰患者都适合植入人工心脏。以下情况通常被视为禁忌或需要极其慎重的评估：

· 无法耐受长期口服抗凝药物（如华法林）治疗者——人工心脏必须长期抗凝，否则极易形成血栓；

· 存在活动性全身感染或败血症者——手术后免疫抑制状态下感染会致命性地扩散；

· 严重的不可逆肝肾功能衰竭者——各器官储备太差，难以耐受手术打击；

· 重度主动脉瓣关闭不全未纠正者——会导致血液在泵和心脏之间无效循环；

· 孤立性右心衰者——LVAD只辅助左心室，对单纯右心衰没有帮助。

【声明】

本文为科普性质的健康教育文章，旨在帮助公众了解人工心脏的基本知识，不能替代专业医生的诊断和治疗建议。具体诊疗请以医疗机构的专业意见为准。

作者：上海市第一人民医院

庄瑜 副主任医师

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