https://frosthead.com

Помоћ за сломљена срца: Носива, биосинтетска и вештачка срца без премца

Нагнуте валентине могу рећи да нема лека за сломљено срце. Али помоћ је на путу онима којима стварна срца теже, захваљујући иновативном пакету технологија које би једног дана могле да помогну милионима људи који пате од застоја срца.

Сличан садржај

  • Сећање на Барнеија Цларка, чије је етички упитна трансплантација срца напредна наука
  • Љути твитови Помоћ Твиттеру Откривање ризика од срчаних болести

Срце користи четири коморе за испумпавање крви по телу: по један атријум и по један клијет са сваке стране. Након што се крв обогати кисеоником у плућима, она се шаље у леви претклон и кроз леву клијетку да би могла да се пумпа по целом телу. Крв са осиромашеним кисеоником враћа се у десни атријум срца, затим се пребацује у десну комору и упумпава натраг у плућа.

Већина пацијената са трансплантацијом срца је више пута хоспитализована због тешког затајења срца, јер једна или обе стране срца не функционишу правилно. То је обично узроковано оштећењем срчаних мишића или залистака, кардиолошком болешћу, наследним стањима или вирусним инфекцијама.

Машине за срце "носивих"

Јарвик Хеарт Вештачко срце Јарвик-7 направљено је од полиуретана, а свака комора је била величине песнице. (Беттманн / ЦОРБИС)

Само 2.000 до 2.500 даривачких срца постаје доступно сваке године у САД, што значи да хиљаде критично болесних пацијената морају да чекају месецима или чак годинама на трансплантацију - ако могу тако дуго да преживе. СинЦардиа Тотал Вештачко срце, наследник технологије која се користи у познатим Јарвик уређајима 1980-их, далеко је најчешће вештачко срце, са више од 1350 успешних имплантата откако је одобрено за употребу. Дјелује као критични мост, омогућавајући пацијентима који пате од застоја срчаног застоја у бивентрикуларном облику да преживе док људска трансплантација не постане доступна.

Донедавно, међутим, многи људи који користе уређај СинЦардиа били су затворени у болницу, јер су срчани мотори и електроника смештени ван тела у великом, тешком возачком уређају. Возач се повезује са вештачким срцем са две цеви, а он ствара вештачки откуцај срца испуњавајући „балоне“ унутар вештачких вентрикула уређаја. То гура крв у циркулациони систем брзином од 2, 5 галона у минути. Систем поједностављује покретне делове унутар самог вештачког срца, што делимично припада изузетно ниској стопи отказа мањој од једног процента.

Али смањени квалитет живота пацијената који су заглавили у болничкој соби може да преузме свој данак. Тако је након четири године тестова, ФДА одобрио возач преносних уређаја Фреедом у јулу 2014. У употреби у Европи од 2010. године, овај уређај омогућава пацијентима да замене болничке возаче величине суђа са мањом јединицом која тежи само 13, 5 килограма. Може се носити у руксаку или на котачима у ролању или ходалици. Јединица ради на литијум-јонским батеријама и може се поново напунити укључивањем у стандардну зидну утичницу или пуњач за аутомобиле, омогућавајући пацијентима да се врате кући и живе релативно нормалним животима док чекају на трансплантацију.

Колико уређај може помоћи примаоцу вештачког срца? Размислите о случају Рандија Схепхерда: Као тинејџеру срце му је било оштећено реуматском грозницом и његова два вентрикула више нису могла да испумпају довољно крви да га одржи на животу. Схепхерд је добио СинЦардиа срце у јуну 2013. Мање од годину дана касније, Схепхерд је искористио своју јединицу Фреедом како би обавио шетњу дужине 4, 2 километра као улазак у Пат'с Рун у близини Пхоеника у Аризони.

"Иако се не осећам нужно инспиративним, осећам [то] показивањем људима што је могуће, да је живот не завршен лошом медицинском дијагнозом", написао је убрзо након догађаја у Реддиту Питај ме било шта. Пастир, познат као "конзервирани човек", примио је трансплантацију срца донора у октобру 2014. године, пошто је живео са својим вештачким срцем 15 месеци. успешан опоравак.

Део машине, део краве

ЦАРМАТ вештачко срце. ЦАРМАТ вештачко срце. (ЦАРМАТ)

За већину пацијената СинЦардиа срце треба зауставити док се не нађе донорна топлота. Изазовнији циљ је осмислити трајно решење.

У Француској, истраживачи користе комбинацију вештачких и биолошких компоненти да би урадили управо то. Вештачко срце ЦАРМАТ је направљено од две коморе подељене на пола мембраном. С једне стране налази се систем за пумпање мотора и течности, који мембрану премештају да би крв са друге стране избацили у крвоток. Сензори и микроелектронске контроле надгледају притисак и прилагођавају брзине протока да би одговарали пацијентовој активности - на пример, омогућавајући откуцаје срца да прилагоди вежбању.

Површина мембране која је окренута пумпном систему направљена је од полиуретана, док је окретна страна у контакту са људском крвљу изграђена од ткива из крављих срца. Вештачки залисци срца такође су начињени од крављег ткива, а дизајнери се надају да ће ови хемијски стерилисани биолошки материјали ублажити проблеме који су задесили вештачка срца. На пример, некомпатибилност тела са синтетичким материјалима може да уништи црвена крвна зрнца или покрене згрушавање.

Први прималац ЦАРМАТ-овог срца, смртно болесни 76-годишњак, имплантат је примљен у децембру 2013. године, а умро је у марту следеће године. Други пацијент који је опремљен уређајем напустио је Универзитетску болницу у Нантесу 19. јануара наоружан лаким, преносним спољним напајањем из батерије. Мушкарац је примио срце прошлог лета као део клиничког испитивања.

„Наша највећа награда била је радост пацијента не само што смо се вратили на ниво активности који је био незамислив пре само неколико месеци захваљујући биопротези, већ је још важније да смо могли да живимо стварни живот код куће са породицом и пријатељима“, шеф ЦАРМАТ-а извршни службеник Марцелло Цонвити рекао је у изјави за штампу.

Живјети без откуцаја срца

Поред ризика од биолошког одбацивања, велики проблем за дизајнере вештачког срца је и успоређивање са невероватном трајношћу дизајна Мајке Природе. Здраво људско срце мора да пумпа око 35 милиона пута годишње, што је невероватно оптерећење посла које су инжењери имали тешко да приме са било којим уређајем.

Истраживачи из Тексашког института за срце решавају тај проблем крајњим потешкоћама - стварајући срце које уопште не туче, већ уместо тога обезбеђује непрестани проток крви. Њихов концепт вештачког срца БиВАЦОР иза себе има неку доказану историју. Када обе стране срца пропадну, трансплантација постаје неопходна. Али ако само једна страна не пумпа правилно, срце може бити третирано имплантатима који појачавају проток. Леви вентрикуларни помоћни уређаји (ЛВАД) су имплантати са непрекидним протоком који јачају болесна срца непрестано ротирајућим роторима који гура крв по телу - понекад преузимајући већину или готово цео пумпни рад људског срца. Више од 20.000 људи тренутно се бави овим срчаним помагачима.

Желећи проширити ову технологију на замену целог срца, истраживачи су дизајнирали уређај са само једним покретним делом: ротор са два сечива који се врти у малој титанијској комори. Мања лопатица тјера крв кроз десну комору до плућа, док је већа која се креће из лијеве коморе у крвоток и кроз тијело. Ротор је обешен магнетним пољем, што додатно смањује хабање елиминишући трење. МАГЛЕВ технологија контролише ротацију ножева тако да одговара нивоу активности корисника.

Срце БиВАЦОР једна је од ретких опција која је довољно мала да се детектично угради, кључни напредак у односу на друге вештачке напоре који могу бити превише гломазни чак и за мање одрасле. Као и све технологије за вештачко срце до данас, систем има потенцијалне недостатке. Замена природног пумпања пропелером подноси крв мало пудера што може подстаћи унутрашње крварење, мождане ударе или друге компликације. Али концепт има бар једну рану причу о успеху.

Претходна верзија БиВАЦОР-а имплантирана је смртно болесном пацијенту, Цраиг Левис, у Тексасовом институту за срце у марту 2011. године. Левис је живео шест недеља пре него што је умро од затајења јетре и бубрега услед његовог срчаног стања, што је било тако страшно да нема струје третман би пружио дужи век трајања. Али доказао је да је могуће преживети дуже него што се мислило само њежним звркањем пропелера у грудима.

Помоћ за сломљена срца: Носива, биосинтетска и вештачка срца без премца