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El último corazón artificial: en parte vaca, en parte máquina
Un nuevo tipo de corazón artificial que combina materiales sintéticos y biológicos, así como sensores y software para detectar el nivel de esfuerzo de un paciente y ajustar la producción en consecuencia, se probará en pacientes en cuatro centros de cirugía cardíaca en Europa y Oriente Medio. Si el dispositivo bioprotésico, fabricado por la empresa con sede en París Estera del coche , demuestra ser seguro y eficaz, podría administrarse a pacientes que esperan un trasplante de corazón. Actualmente, solo un corazón completamente artificial, fabricado por Tucson, Arizona SynCardia , cuenta con la aprobación reglamentaria de EE. UU., Canadá y Europa para su uso en pacientes.
Cardio cyborg: Esta representación muestra las válvulas biológicas en la parte superior del corazón artificial de Carmat.
Los intentos de reemplazar completamente el corazón humano con un dispositivo protésico comenzaron hace décadas (ver RCP para el corazón artificial). Es un gran desafío crear un dispositivo que pueda soportar las duras condiciones del sistema circulatorio del cuerpo y bombear de manera confiable 35 millones de veces al año, como lo hace el corazón. Otras complicaciones, como los accidentes cerebrovasculares causados por coágulos de sangre en los implantes cardíacos artificiales, también han causado retrocesos. Por estas razones, los corazones completamente artificiales generalmente sirven como una medida temporal o como un puente para el trasplante, aunque la FDA ha concedido recientemente una exención de uso humanitario para uno de los corazones artificiales de SynCardia para pacientes que actualmente no son elegibles para un corazón de donante.
Pero la gran necesidad de un tratamiento que salve la vida de los pacientes con insuficiencia cardíaca ha llevado a los investigadores, tanto del mundo académico como de la industria privada, a intentar construir un corazón artificial mejor. Alrededor de 5,7 millones de personas en los EE. UU. Tienen insuficiencia cardíaca en un momento dado, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades . En estos pacientes, la capacidad de bombeo del corazón se ha debilitado tanto que no puede suministrar suficiente oxígeno y nutrientes al cuerpo. A veces, la insuficiencia se limita a un lado del corazón y se puede tratar con un implante que aumenta el flujo pero no reemplaza el corazón por completo. Pero en los casos en que ambos lados del corazón estén fallando, el paciente necesitará un trasplante de corazón. Y dado que la demanda de trasplantes de corazón supera con creces las donaciones, los pacientes pueden esperar años por un corazón de donante, mientras que otros pueden no ser elegibles por completo debido a otros problemas de salud.
Un corazón artificial puede proporcionar un puente que salva vidas mientras un paciente espera un trasplante. Los cirujanos han implantado un corazón artificial SynCardia en más de 1.000 pacientes. El aire se bombea desde el sistema de control externo (que recientemente ha evolucionado de un controlador grande de 418 libras a un conductor portátil de 13,5 libras ) a través de tubos que se conectan a través de la piel al dispositivo. Soplos de aire expanden dos pequeños globos dentro de cada cámara del corazón artificial, lo que empuja la sangre hacia afuera de la prótesis.
En el diseño de Carmat, cada una de las dos cámaras está dividida por una membrana que contiene fluido hidráulico en un lado. Una bomba motorizada mueve el fluido hidráulico hacia adentro y hacia afuera de las cámaras, y ese fluido hace que la membrana se mueva; la sangre fluye a través del otro lado de cada membrana. El lado de la membrana que mira hacia la sangre está hecho de tejido obtenido de un saco que rodea el corazón de una vaca, para hacer que el dispositivo sea más biocompatible. La idea era desarrollar un corazón artificial en el que las partes móviles que están en contacto con la sangre estén hechas de tejido [más adecuado] para el entorno biológico, dice Piet Jansen, director médico de Carmat.
Eso podría hacer que los pacientes dependan menos de los medicamentos anticoagulantes. El dispositivo Carmat también usa válvulas hechas de tejido de corazón de vaca y tiene sensores para detectar un aumento de presión dentro del dispositivo. Esa información se envía a un sistema de control interno que puede ajustar la tasa de flujo en respuesta a una mayor demanda, como cuando un paciente está haciendo ejercicio.
El sistema fue desarrollado a través de la colaboración entre European Aerospace and Defense Systems y Alain Carpentier, un cirujano cardíaco que fue pionero en la reparación de válvulas cardíacas.
Es un dispositivo brillante; Solo me preocupo por el tamaño y la durabilidad mecánica, dice William Cohn , cirujano cardíaco del Texas Heart Institute en Houston. Con la tarea de bombear 100.000 veces o más al día, la mayoría de los corazones artificiales no duran más que unos pocos años, dice Cohn. Un dispositivo que dura de dos a tres años es, en el mejor de los casos, una solución provisional para el trasplante.
El dispositivo de Carmat es solo uno de varios corazones artificiales en desarrollo en todo el mundo. Cohn y sus colegas han estado probando otro tipo de corazón artificial que no genera latidos, sino que bombea sangre continuamente a través del cuerpo. La esperanza es que un corazón de flujo continuo, aunque bastante diferente al órgano natural, evitará el riesgo de falla mecánica que se cierne sobre los corazones artificiales de flujo pulsante.
Recientemente, el Instituto del Corazón de Texas reclutó al ingeniero australiano Daniel Timms para llevar su novedoso corazón artificial de flujo continuo a Houston. El dispositivo es pequeño, no pulsa y tiene una sola parte móvil: un rotor de levitación magnética que tiene dos impulsores, uno que empuja la sangre del cuerpo a los pulmones para ser re-oxigenado, y el otro para empujar el oxígeno rico. sangre en el cuerpo. La simplicidad del diseño, que según Cohn debería resistir el desgaste mecánico, contrasta con el complejo corazón artificial de Carmat, que contiene muchas partes móviles. Pero el sistema de Timms está a años de ser probado en pacientes y primero se probará en terneros.