[1]Le B V, McVary K T, McKenna K, et al. Use of magnetic induction to activate a “touchless” shape memory alloy implantable penile prosthesis[J]. The journal of sexual medicine, 2019, 16(4): 596-601.
[2]Simmons M, Montague D K. Penile prosthesis implantation: past, present and future[J]. International journal of impotence research, 2008, 20(5): 437-444.
[3]CARSON C C, MULCAHY J J, GOVIER F E, et al. Efficacy, safety and patient satisfaction outcomes of the AMS 700CX inflatable penile prosthesis: results of a long-term multicenter study[J]. The Journal of urology, 2000, 164(2): 376-380.
[4]Henry G D, Donatucci C F, Conners W, et al. An outcomes analysis of over 200 revision surgeries for penile prosthesis implantation: a multicenter study[J]. The journal of sexual medicine, 2012, 9(1): 309-315.
1秒，5秒，10秒……研究人员目不转睛地盯着眼前这具尸体的丁丁，一边拿着一根磁棒在丁丁上方摇动，一边用秒表记下时间。就像是被施了魔法一般，早已失去活力的丁丁竟然慢慢地“站”了起来。经过40多秒的等待，丁丁最终达到了完全直立的状态。
实验示意图 | 灵魂画手笛
用一根磁棒让尸体的丁丁“重振雄风”，这个场景看上去可能有些惊悚，但实际上可是正儿八经的科学研究。尸体的丁丁内部被植入了记忆合金，这种合金在磁棒的感应下会变长，从而带动丁丁直立起来。研究人员希望能通过这个实验设计出性能更好、更易操作的丁丁假体，来解决丁丁“站不起来”的问题。
“磁感应”丁丁
大家平时可能都听过“记忆合金”。这种材料在一定温度范围内发生变形后，再适当改变温度，就能恢复原形，也就是能“记住”自己变形前的样子。从飞机机翼、石油管道到眼镜、牙箍乃至钢圈胸罩等产品总，都有记忆合金的身影。
记忆合金眼镜 | ruthtrumpold.id.au
记忆合金的这种奇特性质引起了威斯康星大学副教授、泌尿科医生布莱恩·V·李（Brian V.Le）的注意。
记忆合金受到加热就能变形，降低温度便恢复原样，而人体的丁丁在海绵体充血后会膨胀，血液回流后又会变得疲软，两者似乎十分相像。如果有病人的丁丁遇到了“站不起来”的问题，是不是可以通过植入记忆合金来实现正常功能呢？
记忆合金制成的弹簧 温度改变后会伸长或缩短
| Maruho Hatsujyo Kogyo
正是因为这样的想法，我们看到了文章开头的那一幕——李教授的研究团队在尸体的丁丁里植入了具有记忆功能的镍钛合金，并在丁丁上方1厘米的位置不停摇晃磁棒。运动的磁棒能产生变化的磁场——根据法拉第感应定律，变化的磁场会产生很小的电流，能提高镍钛金属的温度，从而引起金属的形变，最终成功带动丁丁立了起来。
磁棒激活记忆金属后，带动丁丁直立起来 | 参考资料[1]
但光是让尸体的丁丁站起来还不够。想要模拟真实的丁丁，总不能让它一直站着，还得在不用的时候让它疲软下来。这对记忆合金来说不是难题：只要用冰块之类的低温物体敷在丁丁上，植入的记忆合金就会慢慢收缩，丁丁也就缩小成了原样。
低温和高温状态下的记忆合金 | 参考资料[1]
在实际使用中，还有一个温度的问题。记忆合金要达到一定温度才会变形，然而这个温度不能太高，否则可能会烫伤丁丁。为此，李教授团队用动物组织制作了模拟人类丁丁的模型，同样植入了镍钛合金，并在模型表面和内部装上了热传感器来监控温度变化。幸好，尽管镍钛合金伸长的临界温度有40摄氏度，但丁丁模型只比室温高了几摄氏度，并没有被烫伤的危险。
左图：动物组织制作的丁丁模型
右图：热传感器监控丁丁模型的温度变化 | 参考资料[1]
最后，李教授团队还对尸体丁丁完全直立后的硬度行了测量。尸体丁丁在被完全“激活”的情况下，抵抗弯曲的力能达到大约26牛顿，和健康丁丁的硬度类似。
丁丁“站不起来”，试试植入假体
摇动磁棒就能让尸体的丁丁站立起来，冷却一下又会慢慢松弛，同时操作的过程温度又不会太高，丁丁的力度还足够大。这些实验结果似乎证明，记忆合金可能有了一种新的应用场景，那就是用来制作丁丁假体。
丁丁“站不起来”的问题已经困扰了人类数千年。人们曾想出了各种各样的疗法，其中最有名的要数上世纪90年代发明的药物万艾可。不过，如果常见疗法都不起作用，在丁丁内部植入假体便会成为最后的选择。
万艾可也被称为“蓝色小药丸” | 图虫创意
合格的丁丁假体应该尽可能地模拟丁丁的松弛和直立状态，最好还有较强的耐久性和较低的感染率。目前临床上应用最广泛的液压式可膨胀型假体就兼备了这些特点。这种假体由圆柱体、液囊和液泵三部分组成，俗称“三件套”。把它们分别植入丁丁海绵体、阴囊和膀胱前间隙中后，挤压液泵，液囊的盐水就会进入圆柱体，使丁丁膨胀；再按泵上的排空按钮，圆柱体内的盐水回流到液囊中，丁丁也就松弛下来。
液压式可膨胀型假体AMS 700 | Boston Scientific
三件套结构示意图
圆柱体、液囊和液泵会分别植入海绵体、阴囊和膀胱前间隙
| Boston Scientific
三件套使用全过程
图1、2：挤压液泵，液囊的盐水就会进入圆柱体，丁丁膨胀
图3、4：按排空按钮，圆柱体的盐水回流到液囊中，丁丁松弛
| 参考资料[9]
除了可膨胀型假体以外，还有一种可屈型假体，只由两根结实又柔韧的圆柱体组成。把圆柱体扳直就会让丁丁站起来，不用的时候再扳回去就行。
可屈型假体AMS 600 | Boston Scientific
不过，现有的这些丁丁假体仍然有很大的改进空间。以上面提到的液压三件套为例，挤压液泵需要一些力气和技巧，这样的操作可能会让使用者和他的伴侣感到尴尬。更为理想的假体应该能被简化为膨胀体和开关两个独立的部分，而磁棒感应记忆合金就是不错的选择。
一种简化的丁丁假体AMS Ambicor
只由圆柱体和阀门组成 | Boston Scientific
最后，谈到丁丁自然就会有人关注尺寸的问题。能不能植入大号假体来让丁丁变得更大呢？很可惜，尽管有多种长度和直径的假体供病人选择，但最终植入的假体大小还是主要由丁丁本身的尺寸来决定的。过长的假体会给使用者造成不适，甚至对丁丁造成损伤。所以，还是赶紧放弃用植入假体来增大尺寸的幻想吧。
不同品牌与尺寸的丁丁假体 | Wikimedia Commons
参考文献
[1]Le B V, McVary K T, McKenna K, et al. Use of magnetic induction to activate a “touchless” shape memory alloy implantable penile prosthesis[J]. The journal of sexual medicine, 2019, 16(4): 596-601.
[2]Simmons M, Montague D K. Penile prosthesis implantation: past, present and future[J]. International journal of impotence research, 2008, 20(5): 437-444.
[3]CARSON C C, MULCAHY J J, GOVIER F E, et al. Efficacy, safety and patient satisfaction outcomes of the AMS 700CX inflatable penile prosthesis: results of a long-term multicenter study[J]. The Journal of urology, 2000, 164(2): 376-380.
[4]Henry G D, Donatucci C F, Conners W, et al. An outcomes analysis of over 200 revision surgeries for penile prosthesis implantation: a multicenter study[J]. The journal of sexual medicine, 2012, 9(1): 309-315.
[5]https://en.wikipedia.org/wiki/Penile_prosthesis
[6]https://en.wikipedia.org/wiki/Penile_implant
[7]https://en.wikipedia.org/wiki/Shape-memory_alloy
[8]https://www.guokr.com/article/122926
[9]https://www.youtube.com/watch?v=cGzjgp9JC_A
[10]https://www.bostonscientific.com/en-US/products/penile-prosthesis.html
[11]https://www.phallo.net/penile-implants/ams-700-series.htm
[12] https://www.gzsums.net/news_16356.aspx
作者：矩阵星
编辑：李小葵
题图来源：灵魂画手笛