ΤΕΧΝΗΤΗ ΚΑΡΔΙΑ. ΜΙΑ ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΟΥ ΣΩΖΕΙ ΖΩΕΣ

ΤΕΧΝΗΤΗ ΚΑΡΔΙΑ, ΕΝΑ ΜΙΚΡΟ ΘΑΥΜΑ.

ΤΕΧΝΗΤΗ ΚΑΡΔΙΑ. Η τεχνητή καρδιά έχει σχεδιαστεί να μοιάζει πολύ με την καρδιά ενός δότη . Το μόσχευμα (τεχνητό ή δότη) προσαρμόζεται στους κόλπους της καρδιάς του ασθενούς και στη συνέχεια συνδέονται τα μεγάλα αγγεία.

Στην πραγματικότητα δεν πρόκειται για ολόκληρη καρδιά, καθώς δεν περιλαμβάνει κόλπους .Οι κόλποι είναι τα δύο πάνω διαμερίσματα της τετράχωρης καρδιάς μας τα οποία δέχονται το αίμα που στη συνέχεια προωθούν στις κοιλίες.

Κατά τη διάρκεια της μεταμόσχευσης,ο καρδιοχειρουργός θα κληθεί να διατηρήσει τους κόλπους του ασθενούς και πάνω τους να στερεώσει τη συσκευή. Αυτή περιλαμβάνει δύο κοιλίες και τέσσερις βαλβίδες οι οποίες λειτουργούν ακριβώς όπως αυτές της καρδιάς. Έτσι, μέσω της πρώτης βαλβίδας η δεξιά κοιλία θα δέχεται από τον αντίστοιχο κόλπο το αίμα που δεν έχει πια οξυγόνο. Μέσω της δεύτερης βαλβίδας το αίμα αυτό θα οδηγείται στην πνευμονική αρτηρία και από ‘κεί στους πνεύμονες. Επιστρέφοντας οξυγονωμένο από τους πνεύμονες το αίμα θα φθάνει στον αριστερό κόλπο του ασθενούς. Μέσω της τρίτης βαλβίδας θα περνά στην αριστερή κοιλία, η οποία θα το σπρώχνει προς την αορτή μέσω της τέταρτης βαλβίδας.

Πώς όμως επιτυγχάνει η τεχνητή καρδιά τη μετακίνηση του αίματος από τις κοιλίες;

Χάρη σε μια μαλακή μεμβρανική επίστρωση που διαθέτουν αυτές. Πίσω από την επίστρωση κυκλοφορεί έλαιο σιλικόνης. Δύο εξαιρετικά μικρές αντλίες σπρώχνουν με δύναμη το έλαιο σιλικόνης προς τις μεμβράνες, η μετακίνηση των οποίων προωθεί το αίμα προς την πνευμονική αρτηρία ή την αορτή. Στη συνέχεια οι αντλίες προσροφούν το έλαιο σιλικόνης, οι μεμβράνες υποχωρούν και έτσι οι κοιλίες είναι έτοιμες να ξαναδεχθούν το αίμα. Η μετακίνηση των μεμβρανών έχει σχεδιαστεί να μοιάζει με τη συστολή και διαστολή των τοιχωμάτων των κανονικών κοιλιών, πράγμα που σημαίνει ότι η τεχνητή καρδιά θα χτυπά όπως και η κανονική. Όσο για τις αντλίες, αυτές ελέγχονται από ένα μικροηλεκτρονικό σύστημα το οποίο προσαρμόζει τη λειτουργία τους με βάση τις πληροφορίες που δέχεται από ένα δεύτερο σύστημα .

ΚΙΝΔΥΝΟΣ ΘΡΟΜΒΩΣΗΣ

Βασική προϋπόθεση για την τεχνητή καρδιά ήταν αυτή να μην πυροδοτεί τη θρομβωτική διαδικασία, πράγμα που συμβαίνει όταν το αίμα έρχεται σε επαφή με ξένα υλικά. Πρόκειται για το περικάρδιο, τον ιστό που περιβάλλει την καρδιά όλων των θηλαστικών. Το περικάρδιο είναι βόειας προέλευσης και προτού αξιοποιηθεί για τις βαλβίδες ή για την τεχνητή καρδιά υφίσταται ένα πλύσιμο με έναν οργανικό διαλύτη (γλουταρική αλδεΰδη), πράγμα που εξασφαλίζει ότι ο ιστός αυτός δεν θα εκληφθεί από τον οργανισμό του ασθενούς ως ξένο σώμα και έτσι δεν θα υπάρξει ανοσολογική αντίδραση εναντίον του μοσχεύματος. Το κατεργασμένο περικάρδιο επιστρώνει τις μεμβράνες στο εσωτερικό των δύο κοιλιών. Καθώς από τη φύση του είναι πλούσιο σε ίνες κολλαγόνου, διαθέτει την απαραίτητη ευλυγισία, ενώ ταυτόχρονα είναι ανθεκτικό στο μηχανικό στρες που θα υφίσταται στο εσωτερικό της τεχνητής καρδιάς.

Ωστόσο οι ιδιότητες του περικαρδίου δεν ήταν τέτοιες που να επιτρέψουν την επίστρωση με αυτό όλων των χώρων της τεχνητής καρδιάς.΄Ετσι, στις πλευρές του τοιχώματος που διαχωρίζει τις δύο κοιλίες χρησιμοποιήθηκε ένα πορώδες πολυμερές υλικό που ονομάζεται ePTFE και το οποίο στα τεστ με ανθρώπινο αίμα έδωσε πολύ ικανοποιητικά αποτελέσματα.

Τα υπόλοιπα υλικά που έχουν χρησιμοποιηθεί και τα οποία θα έρχονται σε επαφή με τους ιστούς του ασθενούς είναι υλικά που παραδοσιακά χρησιμοποιούνται στην ιατρική όπως το τιτάνιο και άλλα πολυμερή. Τέλος, προκειμένου να μειωθεί ακόμη περισσότερο ο κίνδυνος δημιουργίας θρόμβων, ο σχεδιασμός της καρδιάς είναι τέτοιος που αφενός να εξασφαλίζει την ομαλή ροή του αίματος , αφετέρου να αποτρέπει τη στασιμότητα του αίματος. Σύμφωνα με την προσομοίωση της ροής, το 99,5% του αίματος των κοιλιών ανανεώνεται με κάθε 5 χτύπους της καρδιάς.

ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ Η ΤΕΧΝΗΤΗ ΚΑΡΔΙΑ

Φυσικά για να γίνουν όλα τα παραπάνω απαιτείται ενέργεια. Η καρδιά λειτουργεί με μπαταρίες λιθίου οι οποίες προς το παρόν πρέπει να φορτίζονται κάθε τέσσερις ώρες. Καθώς όμως η κατά το δυνατόν μεγαλύτερη αυτονομία των ασθενών είναι ένα από τα ζητούμενα των επιστημόνων, αυτή τη στιγμή δημιουργούνται μπαταρίες οι οποίες θα φορτίζονται κάθε 12 ώρες. Η μικροσκοπική πρίζα για τις μπαταρίες θα εμφυτεύεται στο πίσω μέρος του αφτιού (πρόκειται για περιοχή με μικρή πιθανότητα ανάπτυξης λοιμώξεων), ενώ η συσκευή τροφοδοσίας των μπαταριών δεν ζυγίζει περισσότερο από 3 κιλά και θα είναι φορητή.