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謝科夫說著，在白板上寫字，如今他漢字寫的很漂亮了，甚至有些過於規整，落筆效果像印刷一樣。
【1.心動周期】
“一次收縮和舒張構成一個心動周期，但整個周期非常精密，時間血量卡的很死，稍微出現誤差，輕則疾病，重則致命。”
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“首先是心室收縮期，第一階段為等容收縮期，持續0.05秒，室內壓超過房內壓，房室瓣關閉阻止血液倒流入心房，此時室內壓比主動脈壓低，所以半月瓣也關閉，心室短暫成為一個封閉腔。”
“目前有一些大公司在嘗試做動物心臟實驗，一上來到心室收縮期就出問題，這0.05秒的封閉腔死活無法有規律地封閉。”
謝科夫說著，用紅色馬克筆畫圈，圈出技術難點。
“射血期，室內壓升到超過主動脈壓，半月瓣開放，但事情沒有這麼簡單，又分為快速射血期和減慢射血期兩階段，分彆持續0.1秒和0.15秒，前者心室射出血液量占總射血量的三分之二，後者室內壓已經再次低於主動脈壓，是靠動能慣性逆壓力梯度流入主動脈。”
“心臟收縮過程結束了，接下來是心室舒張期。”
“首先是0.06秒至0.08秒的等容舒張期，主動脈血液反流關閉半月瓣，室內壓讓房室瓣關閉，於是此刻又出現了短暫的封閉腔狀態。”
“同樣，和剛剛講的0.05秒等容收縮期封閉狀態一樣，人造心這裡的封閉也是難點，會有各種問題出現，稍後細講。”
“最後心室充盈期，又分為0.11秒的快速充盈期、0.22秒的減慢充盈期和0.1秒的心房收縮期。”
“我這裡隻講了左心室的變化，右心室的變化幅度要小得多，因為肺動脈壓隻有主動脈壓的六分之一左右，做的時候還得注意差彆。”
“整個過程，時間和血流量很難把握精確，從動物實驗來看，跳動節奏不精確的生物心臟，甚至還不如勻速泵血的金屬心臟耐用，這也是目前醫學上大多用金屬心臟的原因之一。”
謝科夫再度書寫。
【2.心輸出量】
“心輸出量又分兩組概念，每搏輸出量和射血分數，以及心輸出量和心指數，基本概念我就不重複了。”
“但心輸出量也必須控製適度，年輕人和老人、男人和女人、胖子和瘦子、高個頭矮個頭都有差異，甚至還要考慮耗氧量和能量代謝水平，這又要考慮海拔和飲食習慣。”
“不同海拔不同地域的氧氣濃度不同，對心臟的要求也截然不同，如果是健康人，上高原下高原還能逐漸自我調節，但人造心如果一開始做不精確，至少動物實驗顯示會有大麻煩，最惡劣的案例甚至活不過12小時。”
“所以必須建立一個數學模型，把所有因素都考慮進去，生成一顆心輸出量適宜的人造心，才能讓病人平安度過心臟移植的愈合階段。”
【3.泵血儲備】謝科夫再寫。
“正常的健康成年人，劇烈運動時的心輸出量可以到每分鐘三十升，靜止不動時則是每分鐘五升，六倍的差距，這個就叫泵血儲備。”
“泵血儲備主要由兩方麵決定，分彆是搏出量儲備和心率儲備。”
“搏出量儲備主要靠心臟收縮擴張的幅度，比如左心室在安靜時55毫升到125毫升，劇烈運動時50到140毫升，差距就出來了。”
“心率儲備就是劇烈運動的心跳達到靜息的2到2.5倍。”
“同行們做的動物心臟，普遍麵臨泵血儲備不足的情況，一方麵目前的生物人造心很難發生較大的形變而不受損，搏出量儲備就差。”
“另一方麵過於快速的形變，也容易導致前麵我說的兩個封閉階段出問題，甚至直接產生嚴重的細胞撕裂，導致心臟直接解體！”
謝科夫再度把黑色馬克筆換成紅色，在技術難點上畫紅圈。
【4.血流動力學】
“接下來是關於血管的難題。”謝科夫道。
“泊肅葉定律公式大家肯定記得，血液屬於粘滯性流體，在剛性管道內穩定流動時可以直接用泊肅葉定律計算，但實際上血管有彈性，來回收縮擴張，而且隨著人的運動，每次收縮擴張的幅度都不一樣，實際血流狀態會複雜的多。”
“也就是說，由簡單的層流變為複雜的湍流！”
“由雷諾數公式我們可以判斷出，血流快、血管大、血液粘滯低的狀況下湍流會頻發，所以恰恰是心室脈和主動脈的湍流多，這對人造心的穩定也是巨大考驗。”
“現有技術造出的動物人造心都會出現大量的特征性雜音，這種特征性雜音是正常健康心臟裡極少有的，意味著心臟不夠正常耐用，埋著巨大隱患！”
【5.心臟神經】
“這也是一個巨大技術難點，目前為止全世界還沒有像樣的解決方案，但神經部分恰恰又是和機械心臟能拉開差距的地方！”
“如果神經部分能做好了，對身體健康起到的效果要遠遠強於呆板的機械心臟，但如果做不好，則生物人造心依舊不如機械心。”
“心交感神經和心迷走神經是主要神經，如何讓神經重新連接支配心臟是個難點，也是心臟移植手術的關注點之一，儘早恢複神經和心臟的有效連接，才能實現移植心臟徹底融為一體。”
【6.體液調節】
“這一部分也是非常非常複雜，光是心血管活性多肽目前發現的就有近40種，比如心房利尿鈉肽、尾升壓素、降鈣素基因肽等等，未發現的可能還有更多！”
“加上各種激素、活性物質、酶、氣體信號分子隨著血液循環往複進出心臟，必須確保心臟細胞對這些成分的反應在合理範圍內，否則很容易導致人體係統失衡，釀成疾病！”
【7.心病】
“嘗試做生物型人造心的團隊不止我們一個，有太多前輩努力過，最終出現了一些比較集中的失敗，就是心病！”
“造出來的心臟看似完美，跳起來也像那麼回事，但移植到動物體內仔細檢查後，發現各種奇奇怪怪的毛病都出來了，相當於造了一顆病心臟給患者移植。”
“技術比較差勁的團隊，做出來的心臟出現常見的二尖瓣狹窄、二尖瓣關閉不全、主動脈瓣狹窄、主動脈瓣關閉不全、房間隔缺損、法洛四聯症，也是普通人心臟常見的問題，但在製造過程中屬於較大尺寸誤差導致的低級問題，咱們多試一試應該可以避免。”
“技術較好的團隊，可以把心臟形狀做的誤差極低，但又會出現一些其他病，比如限製型心肌病、圍生期心肌病、彌漫性間質性心肌炎、轉發性巨細胞心肌炎和莫名其妙的原發性心臟腫瘤。”
“這些病本身在臨床上就原因不明，造人工心時出現的頻率更高了，我們暫時不知道怎麼避免，除非我們先搞明白這些病的病因，目前醫學上還沒有定論。”
【8.基因】
謝科夫已經累了，氣喘籲籲。
“最後一個問題，我不知道具體難度，因為沒多少前輩試過。”
“為了避免免疫排斥，我們的做法是從動物或患者身上取細胞，用動物和患者的原裝基因去重新做心臟各種細胞。”
“但這又會在部分患者身上出現問題，因為有些心臟病本身就和基因缺陷高度相關，比如擴張型心肌病、肥厚型心肌病、致心率失常性右室心肌病等等。”
“那麼我們用患者本身的基因做心臟，做出來的心臟又會麵臨各種心臟病風險，所以最直接的辦法似乎就是修改基因，但修改人類基因是極大的禁區和風險，因為太多基因是牽一發而動全身，可能把心臟病相關的基因給改了，彆的地方又出現問題。”
“好！目前現狀大概就這樣！”謝科夫累得不行，“我黑板上列的這些問題都解決，一切順利沒遇到其他意外的話，我們基本上就能得到一顆完美無瑕的人造心！”