Pierwszy pacjent otrzymał sztuczne serce z tytanu. Urządzenie wykorzystuje zjawisko lewitacji magnetycznej

W tym artykule:

1. Długa historia poszukiwań sztucznego serca
2. Pierwsze serce z tytanu
3. Kolejni pacjenci z sercem z tytanu?

Pionierska operacja została przeprowadzona 9 lipca. Jednak Texas Heart Institute (THI) i BiVACOR – firma medyczna, która opracowała nową pompę – poinformowała o niej dopiero pod koniec zeszłego miesiąca. Biorcą sztucznego serca był 57-letni mężczyzna. Jego tożsamość nie została ujawniona.

Jak podaje „Manchester Journal”, chory znajdował się w stanie krytycznym z powodu wstrząsu kardiogennego. Cierpiał na ciężką niewydolność serca, która sprawiała, że jego organizm był skrajnie niedotleniony i niedokrwiony. Oczekiwał na transplantację, jednak akurat nie było żadnego serca, które można by mu przeszczepić. To zadecydowało, że został wybrany do pionierskiego leczenia pomostowego.

Operacja trwała sześć godzin. Trzy dni później chory mógł już usiąść na krześle. Sześć dni po zabiegu przeszedł 150 metrów. Dwa dni później pojawiło się ludzkie serce, które nadawało się do transplantacji. Urządzenie zwane BiVACOR TAH zostało wówczas usunięte z jego klatki piersiowej.

Długa historia poszukiwań sztucznego serca

Inżynierowie i kardiolodzy próbują zbudować sztuczne serce już od kilkudziesięciu lat. Jednak jeszcze w XX w. stało się jasne, że uzyskanie funkcjonalności, wydajności i niezawodności na poziomie prawdziwego, biologicznego serca jest niezwykle trudne.

Pierwsze sztuczne serca niszczyły komórki krwi, powodując zatory. Trzeba było rozwiązać problem stałego zasilania i naturalnego zużywania się mechanicznych części urządzenia. A także zagwarantować, że pompa, niezależnie od okoliczności, nie przestanie działać nawet na minutę. To wszystko sprawiło, że w ciągu ostatnich dwóch dekad w Stanach Zjednoczonych do obrotu dopuszczono tylko jedno sztuczne serce – SynCardia Total Artificial Heart.

Składa się ono ze sztucznych komór z elastycznymi, poliuretanowymi membranami, oddzielającymi krew natlenioną od odtlenionej. Jest stosunkowo duże i może być stosowane tylko przez krótki czas, w oczekiwaniu na przeszczep.

Pierwsze serce z tytanu

Firma BiVACOR, która opracowała nową pompę, poszła inną drogą. Jej inżynierowie nie starali się odtworzyć budowy prawdziwego serca. Zamiast tego skupili się na wymyśleniu urządzenia, które będzie gwarantowało jego funkcjonalność. Prace trwały dziesięć lat i ostatecznie zaowocowały małym urządzeniem z tytanu.

Ma ono tylko jedną ruchomą część. To przepompowujący krew wirnik. Jest on utrzymywany z daleka od ścianek pompy dzięki zjawisku lewitacji magnetycznej. Temu samemu, które wykorzystują koleje wysokich prędkości typu maglev. Dzięki elektromagnesom poruszają się one bez styku pojazdu z torami, co eliminuje tarcie. Tak samo wirnik w TAH nie dotyka żadnych części pompy, co chroni go przed zużyciem mechanicznym.

Kolejni pacjenci z sercem z tytanu?

TAH nie ma zaworów, elastycznych komór czy membran. Wirnik z dwoma łopatkami zapewnia przepływ krwi do płuc oraz do reszty organizmu. Firma twierdzi, że jej sztuczne serce przepompowuje do 12 litrów krwi na minutę. To wystarczająca ilość dla dorosłego mężczyzny ćwiczącego fizycznie.

Urządzenie jest wielkości pięści. Zasila je bezprzewodowo zewnętrzy kontroler. Jak długo może działać? W zeszłym roku firma ogłosiła, że w laboratorium TAH funkcjonuje nieprzerwanie od czterech lat.

BiVOCAR otrzymał zgodę na wszczepienie swojego sztucznego serca człowiekowi w listopadzie 2023 roku. Amerykańska Agencja Żywności i Leków (ang. Food and Drug Administration, FDA) dała wówczas zielone światło na pięć transplantacji w 2024 r. Jeśli kolejne próby wszczepiania TAH będą również udane jak pierwsza – a urządzenie posłuży chorym dłużej – możliwe, że FDA zaaprobuje również kolejne zabiegi. Rocznie na świecie przeprowadza się około 6 tys. transplantacji serca. Zapotrzebowanie jest znacznie większe.

Źródła: ScienceAlert, BiVACOR, Manchester Journal.