Valentinele jilted pot spune că nu există leac pentru o inimă ruptă. Însă ajutorul este pe cale pentru cei ale căror inimi reale sunt dureroase, datorită unei suită inovatoare de tehnologii care ar putea beneficia într-o bună zi de milioane de oameni care suferă de insuficiență cardiacă.
Continut Asemanator
- Amintind Barney Clark, a cărui știință avansată Transplant de inimă îndoielnică
- Tweeturi furioase Ajutor Twitter Detectează riscul bolilor de inimă
Inima folosește patru camere pentru a pompa sângele în tot corpul: un atrium și un ventricul pe fiecare parte. După ce sângele este îmbogățit cu oxigen în plămâni, este trimis în atriul stâng și prin ventriculul stâng, astfel încât să poată fi pompat în tot corpul. Sângele epuizat cu oxigen revine în atriul drept al inimii, apoi se deplasează în ventriculul drept și este pompat înapoi în plămâni.
Majoritatea pacienților cu transplant de inimă au fost spitalizați de mai multe ori pentru insuficiență cardiacă severă, deoarece una sau ambele părți ale inimii lor nu funcționează corect. Acest lucru este cauzat în mod obișnuit de deteriorarea mușchilor inimii sau a valvelor camerelor, de boli coronariene, de afecțiuni ereditare sau de infecții virale.
Aparate de inima „purtabile”
Inima artificială Jarvik-7 era confecționată din poliuretan și fiecare cameră avea cam dimensiunea unui pumn. (Bettmann / CORBIS) Doar 2.000 până la 2.500 de inimi donatoare devin disponibile în fiecare an în SUA, ceea ce înseamnă că mii de pacienți bolnavi critici trebuie să aștepte luni sau chiar ani pentru un transplant - dacă pot supraviețui atât de mult. Inima artificială totală SynCardia, moștenitoare a tehnologiei utilizate în celebrele dispozitive Jarvik din anii 1980, este de departe cea mai frecventă inimă artificială, cu peste 1.350 de implanturi reușite de când a fost aprobată pentru utilizare. Acesta acționează ca o punte critică, permițând pacienților care suferă de insuficiență cardiacă biventriculară în stadiu final să supraviețuiască până când un transplant uman devine disponibil.
Până de curând, însă, multe persoane care foloseau dispozitivul SynCardia erau limitate la spital, deoarece motoarele și electronica inimii sunt adăpostite în afara corpului într-un dispozitiv mare, cu șoferi mari. Șoferul se conectează la inima artificială cu două tuburi și creează o bătaie de inimă artificială prin umplerea „baloanelor” din interiorul ventriculelor artificiale ale dispozitivului. Asta împinge sângele în sistemul circulator, cu o viteză de 2, 5 litri pe minut. Sistemul simplifică părțile mobile în interiorul inimii artificiale în sine, ceea ce reprezintă, în parte, rata de eșec extrem de scăzută, mai mică de un procent.
Dar calitatea vieții reduse pentru pacienții blocați într-o cameră a spitalului poate afecta. Așadar, după patru ani de teste, FDA a aprobat șoferul portabil Freedom în iulie 2014. Folosind în Europa începând cu 2010, acest dispozitiv permite pacienților să înlocuiască șoferii de spital cu dimensiuni de mașină de spălat vase cu o unitate mai mică care cântărește doar 13, 5 kilograme. Poate fi transportat într-un rucsac sau rotit într-un cadou sau un rulant. Unitatea funcționează pe baterii cu litiu și poate fi reîncărcată prin conectarea la o priză de perete standard sau în încărcătorul auto, permițând pacienților să se întoarcă acasă și să trăiască vieți relativ normale în așteptarea transplanturilor.
Cât de mult poate ajuta dispozitivul să primească un beneficiar de inimă artificial? Luați în considerare cazul lui Randy Shepherd: ca adolescent, inima îi fusese afectată de febră reumatică și cele două ventricule ale sale nu mai puteau pompa suficient sânge pentru a-l menține în viață. Shepherd a primit o inimă SynCardia în iunie 2013. Mai puțin de un an mai târziu, Shepherd și-a folosit unitatea Freedom pentru a finaliza o plimbare de 4, 2 mile ca intrare în Pat’s Run, lângă Phoenix, Arizona.
„În timp ce nu mă simt neapărat inspirat, simt că„ arătând oamenilor ce este posibil este important, că viața nu se încheie cu un diagnostic medical prost ”, a scris el la scurt timp după eveniment într-un Reddit Ask Me Anything. Ciobanul, cunoscut sub numele de "Omul de staniu", a primit un transplant de inimă donator în octombrie 2014, după ce a trăit cu inima artificială timp de 15 luni.El speculează că activitatea fizică de care s-a putut bucura cu unitatea Freedom ar putea chiar să-și crească șansele de o recuperare reușită.
Piesă de mașină, parte de vacă
O inimă artificială CARMAT. (Carmat) Pentru majoritatea pacienților, o inimă SynCardia este destinată a fi o oprire până când este disponibilă căldura donatorului. Obiectivul mai provocator este proiectarea unei soluții permanente.
În Franța, cercetătorii folosesc un amestec de componente artificiale și biologice pentru a face exact asta. Inima artificială CARMAT este formată din două camere împărțite la jumătate de o membrană. Într-o parte se află un sistem de pompare a motoarelor și fluidelor, care mișcă membrana pentru a forța sângele din cealaltă parte în sistemul circulator. Senzorii și controalele microelectronice monitorizează presiunea și ajustează debitele pentru a se potrivi cu activitatea unui pacient - permițând frecvenței cardiace să se acomodeze la exerciții fizice, de exemplu.
Suprafața membrană orientată către sistemul de pompare este confecționată din poliuretan, în timp ce partea flip în contact cu sângele uman a fost construită din țesuturi din inimile vacilor. Valvele artificiale ale inimii sunt, de asemenea, confecționate din țesut de vacă, iar designerii speră că aceste materiale biologice sterilizate chimic vor atenua problemele care au afectat inimile artificiale din trecut. De exemplu, incompatibilitatea organismului cu materialele sintetice poate distruge globulele roșii sau poate declanșa coagularea.
Primul primitor al inimii CARMAT, un bărbat bolnav de 76 de ani, a primit implantul în decembrie 2013 și a murit în martie a anului următor. Cel de-al doilea pacient care a fost dotat cu dispozitivul a părăsit Spitalul Universitar Nantes pe 19 ianuarie înarmat cu o sursă de baterii portabilă externă. Bărbatul a primit inima vara trecută ca parte a unui studiu clinic.
„Cea mai mare recompensă a fost bucuria pacientului de a nu doar să recupereze un nivel de activitate care era de neconceput doar câteva luni în urmă datorită bioprotezei, dar mai important să poată trăi o viață reală la domiciliu, împreună cu familia și prietenii”, șeful CARMAT directorul executiv Marcello Conviti a declarat într-o declarație de presă.
Trăind fără bătăi de inimă
Pe lângă riscurile cauzate de respingerea biologică, o mare problemă pentru designerii artificiali ai inimii a fost aceea de a se potrivi cu durabilitatea incredibilă a designului Mamei Natură. O inimă umană sănătoasă trebuie să pompeze aproximativ 35 de milioane de ori pe an, o încredere incredibilă de muncă pe care inginerii le-au avut greu să se acomodeze cu orice dispozitiv.
Cercetătorii de la Texas Heart Institute se confruntă cu această problemă cu un sfârșit în jurul problemei - crearea unei inimi care nu bate deloc, dar în schimb oferă un flux continuu de sânge. Conceptul lor total de inimă artificială BiVACOR are în spate o istorie dovedită. Când ambele părți ale unei inimi eșuează, un transplant devine necesar. Dar dacă o singură parte nu se pompează corect, inima poate fi tratată cu implanturi cu impulsuri de curgere. Dispozitivele de asistare ventriculară stângă (LVAD) sunt implanturi cu flux continuu, care stimulează inimile în stare de durere cu un rotor permanent care învârte sângele prin corp - uneori preluând majoritatea sau aproape toată cantitatea de pompare a inimii umane. În prezent, mai mult de 20.000 de oameni fac sport cu acești ajutoare cardiace.
În căutarea extinderii acestei tehnologii la înlocuirea întregii inimi, cercetătorii au proiectat un dispozitiv cu o singură parte în mișcare: un rotor cu două lame care se învârte într-o cameră mică de titan. O lamă mai mică forțează sângele prin camera dreaptă spre plămâni, în timp ce una mai mare îl deplasează din camera stângă către sistemul circulator și prin corp. Rotorul este suspendat prin câmpuri magnetice, ceea ce reduce și mai mult uzura prin eliminarea frecării. Tehnologia MAGLEV controlează rotația lamelor pentru a se potrivi cu nivelul de activitate al utilizatorului.
Inima BiVACOR este una dintre puținele opțiuni suficient de mici pentru a fi implantată la un copil, un avans cheie față de alte eforturi artificiale care pot fi prea voluminoase chiar și pentru adulți mai mici. Ca toate tehnologiile artificiale ale inimii până în prezent, sistemul are potențiale dezavantaje. Înlocuirea pompării naturale cu o elică supune sângele la un pic de spumă care poate promova sângerare internă, accidente vasculare cerebrale sau alte complicații. Dar conceptul are cel puțin o poveste de succes timpurie.
O versiune anterioară a BiVACOR a fost implantată la un pacient bolnav terminal, Craig Lewis, la Texas Heart Institute, în martie 2011. Lewis a trăit șase săptămâni înainte de a muri de insuficiență hepatică și renală legată de afecțiunea cardiacă, ceea ce era atât de îngrozitor încât nu există curent tratamentul ar fi oferit o durată de viață mai lungă. Dar a dovedit că este posibil să supraviețuiască mai mult decât se credea posibil, doar cu zgomotul blând și scârțâit al unei elice din pieptul lui.
