一個人的胸腔內(nèi)跳動的是一顆機(jī)械的心，這樣的“鐵心腸”在現(xiàn)代社會卻是救命的法寶。

晚期心力衰竭患者的心臟已經(jīng)無法正常運(yùn)作，最佳的治療方法就是心臟移植。然而合適的心臟供體極其稀少，很多患者在等待移植的過程中病情加重可能就去世了。

人工心臟在這樣的供需失衡下出現(xiàn)，用人工的心臟代替人體自身的心臟實(shí)現(xiàn)跳動，促進(jìn)全身血液循環(huán)。

Carmat致力于為晚期心力衰竭患者打造能自我調(diào)節(jié)的全人工心臟，代替那些已經(jīng)無法正常運(yùn)行的心臟。

此前，大多數(shù)人工心臟都是為了使患者度過危險期臨時植入體內(nèi)的，最終患者還是要進(jìn)行心臟移植。而Carmat的人工心臟試圖代替真正的人類心臟，一直在人體內(nèi)運(yùn)行下去。

Carmat的人工心臟不只是在外形上像人的天然心臟，還可以模擬天然心臟的活動。其人工心臟借鑒了導(dǎo)彈設(shè)計中的電子傳感技術(shù)，可根據(jù)不同情況自動調(diào)節(jié)血壓、血流速度以及心率，而且是由生物材料制成，可以避免人體免疫系統(tǒng)的排異反應(yīng)，降低血栓風(fēng)險。

第一個具有自我調(diào)節(jié)功能的全人工心臟

心臟，人體最重要的器官，將血液輸送到全身。當(dāng)心臟不能執(zhí)行其輸血的功能以滿足人體新陳代謝的需求時，就會發(fā)生心力衰竭。終末期心力衰竭患者唯一有效的治療方式是心臟移植。

心臟移植技術(shù)在不斷精進(jìn)。目前，心臟移植后患者5年生存率可以達(dá)到80％—90％，10年生存率可達(dá)70％。

但醫(yī)院里心臟供體稀缺，等待遙遙無期。晚期心力衰竭患者只能等待合適的供體，在這期間隨時可能出現(xiàn)病危的情況。

人工心臟的出現(xiàn)，挽救了這群等待新生的人。廣義上，人工心臟分為心室輔助裝置（VAD）和全人工心臟（TAH）。全人工心臟代替人體心臟下部的兩個腔室，維持心臟的正常功能。而永久性人工心臟將與患者長期共存，真正地充當(dāng)患者的心臟。

從一開始，Carmat就奔著永久性人工心臟的方向前行。

Carmat創(chuàng)始人Alain Carpentier和空中客車集團(tuán)的工程師將戰(zhàn)斗機(jī)的技術(shù)轉(zhuǎn)向民用，共同設(shè)計了Carmat永久性人工心臟。

人工心臟由生物材料制成，心臟的表層由經(jīng)特殊處理后的牛心臟組織物所覆蓋，降低了術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險，不需要移植者服用免疫抑制藥物。心臟移植的費(fèi)用本來就高，能省一筆是一筆。

而且該人工心臟是第一個具有自我調(diào)節(jié)功能的人工心臟，借鑒導(dǎo)彈設(shè)計中的電子傳感技術(shù)，配備一個復(fù)雜的傳感器和微處理器系統(tǒng)，可以根據(jù)不同情況自動調(diào)節(jié)血壓、血流速度以及心率。當(dāng)患者處于不同狀態(tài)時，人工心臟會調(diào)節(jié)泵血節(jié)奏，加速或減緩血液流動速率。

這種人工心臟預(yù)計可代替人類心臟持續(xù)工作5年，讓病人恢復(fù)正常生活。

目前，Carmat生產(chǎn)的Aeson人工心臟由三部分組成：植入式假體、外部設(shè)備、醫(yī)院護(hù)理控制臺。

來源：Carmat官網(wǎng)

植入式假體配備一個電動液壓系統(tǒng)，包含兩心室、四生物瓣膜等。外部設(shè)備是一個控制器和兩個電池支架，重4公斤。此外，醫(yī)療團(tuán)隊可以通過醫(yī)院護(hù)理控制臺在植入的過程中控制并監(jiān)視假體。

現(xiàn)代瓣膜手術(shù)之父創(chuàng)立

Carmat是一家位于法國的醫(yī)療技術(shù)公司，成立于2008年。在空中客車集團(tuán)的幫助下，現(xiàn)代瓣膜手術(shù)之父的Alain Carpentier和Truffle Capital風(fēng)投公司共同創(chuàng)立了Carmat。

要想在人工心臟這個新領(lǐng)域獲得一席之地，就需要各方面人才的通力合作。

Carmat創(chuàng)始人Alain Carpentier被國際社會視為現(xiàn)代瓣膜手術(shù)之父，為心臟瓣膜手術(shù)和心力衰竭做出了決定性的貢獻(xiàn)，曾在2007年因發(fā)明了生物假體和開發(fā)用于心臟瓣膜的整形／重建手術(shù)獲得拉斯克醫(yī)學(xué)獎。

Stéphane Piat 是醫(yī)療器械商業(yè)開發(fā)的專家，他于2016年9月加入 Carmat 擔(dān)任首席執(zhí)行官。此前，他曾在雅培（Abbott）血管部門負(fù)責(zé)用于二尖瓣修復(fù)的產(chǎn)品Mitraclip的臨床和商業(yè)開發(fā)。

Jean－Pierre Garnier是Carmat的董事會主席，他曾合并兩大醫(yī)藥集團(tuán)——葛蘭素威康和史克必成，創(chuàng)建了葛蘭素史克（GSK）。

2017年，Carmat在歐洲交易創(chuàng)業(yè)板alternext市場上市，股票發(fā)行價為18．75歐元

患者去世，前期試驗困難重重

2013年，巴黎蓬皮杜歐州醫(yī)院完成了世界上第一例永久性人工心臟移植手術(shù)，使用的正是Carmat的人工心臟。這顆人工心臟的重量約900克，是人類心臟重量的3倍，這么大的心臟只適合86％的男性病患和20％的女性病患。

76歲的患者在術(shù)前的狀態(tài)很差，基本上已經(jīng)在倒計時過日子，除了移植人工心臟沒有其它的辦法。在植入人工心臟后的75天，患者因人工心臟短路去世。

隨后，Carmat完成了其一期試驗，共為4名晚期心力衰竭患者植入了人工心臟。4名患者術(shù)后存活時間共計21個月，其中兩名患者因人工心臟電子驅(qū)動裝置故障去世，另外兩名患者的人工心臟一直在正常運(yùn)行。

此后，Carmat加強(qiáng)了對術(shù)后患者的管理，避免因設(shè)備操作不當(dāng)導(dǎo)致患者陷入危險。

2016年8月底，Carmat二期臨床試驗的首位受試者死亡。法國國家藥品與健康產(chǎn)品安全局要求Carmat公司停止一切人體心臟移植手術(shù)，并在查明患者死因之前不重啟相關(guān)臨床試驗。

開展PIVOTAL、EFICAS研究，確保人工心臟安全性

為了確保人工心臟產(chǎn)品的安全性，Carmat積極開展各種臨床研究。

該公司在全球范圍內(nèi)開展PIVOTAL研究，評估植入人工心臟的患者在180天內(nèi)的生存狀況，旨在實(shí)現(xiàn)其人工心臟產(chǎn)品的商業(yè)化。

2017年，Carmat通過在哈薩克斯坦和捷克共和國進(jìn)行的首次生物假體植入，成功地在國際上開展了PIVOTAL研究。

在2019年Carmat公開的臨床結(jié)果中，患者的情況在不斷改善。PIVOTAL研究的前11名患者中有73％都達(dá)到了研究目的，在植入人工心臟后的6個月內(nèi)存活或成功移植。研究中，患者植入人工心臟的最長期限超過了20個月。

除了6個月的高存活率外，Carmat還應(yīng)用新方案顯著減少了最后3名患者的術(shù)后出血，同時避免了腦血管事故、胃腸道出血等相關(guān)風(fēng)險。

2019年4月，法國國家衛(wèi)生局批準(zhǔn)了Carmat公司的EFICAS研究，該研究是一項針對法國52名患者的多中心非隨機(jī)研究。研究的總費(fèi)用由法國政府承擔(dān)三分之二，法國社會團(tuán)結(jié)與衛(wèi)生部已向Carmat撥款1300萬歐元。

2019年9月， FDA有條件地批準(zhǔn)了Carmat公司的研究性器械豁免（IDE）申請，以啟動其全部人造心臟的美國早期可行性研究。

Carmat公司憑借在PIVOTAL研究中獲得的臨床經(jīng)驗，對植入式假體和便攜式系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，研發(fā)出了新版本。2021年2月，F(xiàn)DA有條件地批準(zhǔn)Carmat在早期可行性研究（EFS）中使用其新版的人工心臟。

全人工心臟產(chǎn)品獲歐盟CE認(rèn)證，將于第二季度上市

一直以來，Carmat 公司都在努力實(shí)現(xiàn)其人工心臟產(chǎn)品的商業(yè)化。

2017年11月，Carmat與米其林旗下的AddUp公司達(dá)成合作，本次合作旨在利用AddUp的3D打印技術(shù)，提高Carmat公司大規(guī)模生產(chǎn)人工心臟的能力。

2020年12月，Carmat宣布其全人工心臟都獲得了CE標(biāo)志，這是歐盟有關(guān)安全管控的認(rèn)證。這說明Carmat的人工心臟可作為等待心臟移植的晚期心力衰竭患者的臨時治療方案，在所有認(rèn)可CE認(rèn)證的國家銷售。

Carmat的人工心臟將于2021年第二季度以Aeson品牌上市。該設(shè)備的成本超過18萬美元，Carmat需要與保險公司和政府合作，降低研發(fā)成本。

人工心臟的終點(diǎn)是永久跳動

受制于技術(shù)與心臟移植的不可逆性，目前的人工心臟僅用作患者心臟移植前的過渡性治療手段，還無法完全取代人類心臟，永久地留在人體內(nèi)。

當(dāng)前，人工心臟行業(yè)中的佼佼者Syncardia公司正在進(jìn)行永久性人工心臟的臨床試驗。其研發(fā)的Cardiawest人工心臟是首家經(jīng)美國、加拿大、歐盟認(rèn)證可進(jìn)行臨床應(yīng)用的全人工心臟，曾植入一位25歲的患者體內(nèi)，幫助其度過心臟移植前的555天。

開發(fā)全球第一顆全內(nèi)置人工心臟的Abiomed公司已經(jīng)退出全人工心臟市場，重點(diǎn)開拓心室輔助裝置市場，并取得成功。

目前，中國企業(yè)主要是在心室輔助裝置領(lǐng)域活躍。

在重慶市政府推動下，重慶永仁心醫(yī)療器械有限公司引進(jìn)日本技術(shù)，生產(chǎn)的植入式左心室輔助系統(tǒng)——“永仁心”人工心臟，于2019年8月26日成功獲得國家藥監(jiān)局批復(fù)上市。這是我國第一個正式上市的植入式心室輔助裝置。

蘇州同心醫(yī)療科技有限公司聯(lián)合阜外醫(yī)院自主研發(fā)第三代全磁懸浮人工心臟，質(zhì)量不到180g。2017年6月至10月，北京阜外醫(yī)院以人道主義豁免形式通過倫理審批，將全磁懸浮人工心臟用于救治三例危重患者，并獲得成功。

據(jù)國家心血管病中心發(fā)布的《中國心血管病健康和疾病報告2019》，中國心血管病患病率處于持續(xù)上升階段，推算心血管病現(xiàn)患人數(shù)3．30億，其中心力衰竭患者890萬。

隨著技術(shù)的發(fā)展與人類生活質(zhì)量的提升，人工心臟絕不會僅局限于心臟移植前的短暫治療，而是要通過智能化、多學(xué)科聯(lián)動實(shí)現(xiàn)永久性跳動。

作者：陳婕