磁悬浮转子在旋转过程中， 容易破坏血液里的细胞， 血液会凝结成血块， 形成血栓 。 让血液安全高速通过血泵是解决问题的关键 。 因此第三代人工心脏对原材料的质量， 激光焊接的光滑程度， 齿轮转子、定子的同轴度， 电子元器件性能、参数， 产品密闭性的要求都必须更加严格 。
“为了解决这些问题， 我们找到了‘火箭技术’来帮忙 。 ”刘晓程介绍， 泰心医院自2009年起， 与中国运载火箭技术研究院合作， 瞄准当时国际最前沿的第三代非接触悬浮式心室辅助装置开展研究， 因此这颗人工心脏也被称为“火箭心” 。
“火箭心”利用了50年来我国在运载火箭伺服控制方面的技术积累， 采用磁液双悬浮、泵机一体化、电控双冗余的总体技术方案 。
航天泰心科技有限公司的总工程师许剑说：“心脏所处的环境可比火箭要面临的环境好多了， 我们是用造火箭伺服控制系统的研发团队进行‘火箭心’的合作研发， 在电机、流体、控制、驱动、材料、精密加工等几个领域都应用了造火箭伺服控制系统的相关技术 。 ”
以材料和精密加工领域为例， “火箭心”采用的钛合金材料， 也是火箭制造的常用材料， 质量轻且经久耐用 。 2012年针对生物相容性的问题， “火箭心”又通过专项技术攻关， 取得突破进展， 溶血指标达到国际先进水平 。
未来或将取代心脏移植
“与心脏移植相比， 植入人工心脏后， 只需服用抗凝药， 且易于监测凝血功能， 不用像心脏移植一样服用抗排异反应的各种药物 。 ”刘晓程表示， 随着科技的发展， 人工心脏完全能够取代心脏移植 。
“而且第三代人工心脏从理论上讲是没有使用期限的 。 ”刘晓程解释， 因为选用的是磁液悬浮， 转子没有磨损 。 即使出现了故障， 人工心脏也是可以换的 。 不像心脏移植， 一旦被移植的心脏出现问题， 处理起来比较麻烦 。
目前第三代人工心脏只需一根比筷子还细的导线从肚皮穿出， 连接控制器和电池 。 “和心脏起搏器只需要弱电不一样， 由于人工心脏使用的是血泵， 需要电能来产生动力， 所以需要在体外连接电池 。 ”刘晓程表示， 人工心脏需要两块体外电池， 每块电池各使用8小时；同时， 像士兵带着子弹夹一样， 人工心脏还有两块备用电池， 方便患者交替使用， 保证安全 。
2019年3月， 刘晓程率医疗团队以人道主义救助形式， 将“火箭心”植入患者李先生和高女士体内 。 目前， 李先生和高女士已健康存活超过550天 。
“小型化是未来人工心脏的发展方向 。 ”刘晓程介绍， 目前最新研发的可应用于儿童的“火箭心”只有90克， 预计很快就能进行动物实验 。 （采访人员 陈 曦）
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