人工心臟

人工心臟為醫學界一種植入式機械裝置，用於替代正常心臟喪失自體功能作用之替代性輔助裝置，如因心肌梗塞、心肌病、重度先天性心臟病等所導致心臟泵血功能減弱的重度心力衰竭患者。
 
其人工心臟之構造，主要是由醫用高分子材料及鈦合金所製成，主要藉助外在動力系統之推動，將血液從心臟內作抽出及送回之動作，而連接人工心臟中間的人工隔膜，則是利用氣壓原理，將血液輸出與輸入，連接心室、心尖、上升主動脈的兩條管路，亦各有一片人工瓣膜，將血液輸出入後自動關閉，以形成正常之血液循環系統。
 
人工心臟在臨床上可分為「全人工心臟」及「人工心室輔助器」兩大類：
 
一、全人工心臟是一種植入體內，可完全替代正常心臟血液循環系統的植入式機械裝置，依運作方式，又可分為氣動式及電動液壓式兩種：
 
1.氣動式全人工心臟：屬第一代人工心臟產品，主要是利用體外控制系統來壓縮空氣，將氣源導入人工心臟的左心室與右心室球囊薄膜內，以產生推動血液流動之幫浦作用。氣動式全人工心臟因體外驅動控制器龐大，較易產生傷口感染，僅能短期使用作為心臟移植前架橋之用。
 
2.電動液壓式全人工心臟：屬於第二代人工心臟產品，主要是在人工心臟的本體上加覆囊袋，將矽膠油注入原蛋形內膜，並埋入電動液壓寰，當心臟舒張時，電動液壓案將矽膠油經步進，馬達的換向機構從內膜導入囊袋，間接推動心房內的血液得以輸入至人工心臟血室，收縮時藉由步進馬達換相機構的切換，液壓表將矽膠油由囊包充入內膜，以推動血液由血室輸出至動脈。
 
二、人工心室輔助器則是協助血液循環，其中亦分為左心室輔助器、右心室輔助器、雙心室輔助器。

人工心臟始於1957年，是由美國克里夫蘭醫院的Willem J. Kolff及Akutsn所創造，該人工心臟為聚氯乙烯製成，利用空氣幫浦所控制，幫助狗多延續一個半小時的生命，此創舉正式開啟了全球人工心臟之研究。1964年，美國前總統詹森在美國國家衛生研究院成立了人工心臟計劃。直到1969年，德州休士頓心臟研究所的Denton A. Cooley將人工心臟首次植入到患者人體內，以作為該名患者在等待心臟移植手術前的暫時性使用，首例的人工心臟人體移植，維持患者長達約64小時生命。
 
2001年美國幾家醫院的醫師為一個由塑膠、鈦製成的AbioCor人工心臟進行臨床試驗，該人工心臟約葡萄柚大小，是由美國Abiomed公司所研發，為第一個完全植入式人工心臟裝置。
 
2014年法國醫材公司Carmat進行第二例人工心臟移植手術，該人工心臟設計為長期植入式人工心臟，使用年限約五年，重量約計900公克，為正常心臟三倍重，為聚氨酯高分子材料與生物材料組合所製成，心臟內部及血液接觸面部份採用牛心臟組織，減少塑料導致血塊產生的發生性，其心臟之運作則由外部可穿戴式的鋰電池供電，內部並搭載監控血液流動等功能之感測器。