U Francuskoj je razvijeno potpuno umjetno srce. Francusko umjetno srce Carmat Aeson projektirano je da izdrži otprilike 5 godina rada (oko 230 milijuna otkucaja). Ipak, ono predstavlja ogroman tehnološki skok u usporedbi sa starijim generacijama umjetnih srca. Biomedicinska tvrtka Carmat stvorila je umjetno srce pod nazivom Aeson.
Oponaša rad pravog ljudskog srca
Ovo srce je dizajnirano da oponaša rad pravog ljudskog srca, a koristi se kao zamjena za bolesnike koji pate od teškog zatajenja srca dok čekaju na transplantaciju. Za razliku od nekih prijašnjih rješenja, ono koristi napredne biološke materijale i senzore koji automatski prilagođavaju protok krvi ovisno o aktivnosti pacijenta.
Uređaj se uspješno koristi u kliničkim studijama i ugrađuje se pacijentima diljem Europe (primjerice u Italiji), a projekt je razvijen s ciljem rješavanja globalnog nedostatka doniranih organa.
Zašto je Carmat Aeson toliko posebno?
- Pametni senzori (Autoregulacija): Starija umjetna srca kucaju uvijek istom, fiksnom brzinom. Carmatovo srce ima ugrađene senzore i mikroprocesore koji prepoznaju kada pacijent npr. ustane, hoda ili odmara. Uređaj sam ubrzava ili usporava protok krvi ovisno o trenutnim potrebama tijela, baš kao i pravo srce.
- Biološki materijali: Unutrašnjost srca koja dolazi u dodir s krvlju obložena je tkivom uzetim iz goveđeg srca. Zbog toga ljudsko tijelo ne prepoznaje uređaj kao strano plastično tijelo, što drastično smanjuje rizik od opasnih krvnih ugrušaka i moždanog udara.
- Prirodni puls: Krv ne teče u neprekidnom, ravnom mlazu, već uređaj stvara pulsirajući ritam koji oponaša pravi ljudski otkucaj.
Koja mu je svrha ako ne traje vječno?
U medicini se ovo srce primarno koristi kao “most do transplantacije” (engl. bridge-to-transplant). Njegov glavni zadatak je održati teško bolesnog pacijenta na životu, poboljšati mu rad ostalih organa (poput jetre i bubrega) i omogućiti mu kvalitetan život kod kuće dok se ne pojavi prikladan ljudski donor.
Budući da je nestašica doniranih organa u svijetu golema, medicina se kreće prema tome da ovakvi uređaji u budućnosti postanu i trajno rješenje za pacijente koji ne mogu na klasičnu transplantaciju.
Njemačka, Italija, Španjolska i Poljska aktivno ugrađuju ovaj uređaj u svojim bolnicama u sklopu komercijalne i kliničke upotrebe.Sjedinjene Američke Države također provode stroge kliničke studije odobrene od strane FDA (američke agencije za lijekove), a prve ugradnje Aesona američkim pacijentima obavljene su na poznatom Sveučilištu Duke.
Može li se umjetno srce zamijeniti novim?
Teoretski da, ali u praksi iznimno teško. Svaka operacija ugradnje umjetnog srca je masivna, visokorizična operacija na otvorenom prsnom košu.
- Ljudsko srce se u potpunosti izrezuje, a uređaj se šiva izravno na glavne krvne žile (aortu i plućnu arteriju).
- Tijekom pet godina oko tih spojeva i samog uređaja stvara se gusto ožiljko tkivo.
- Ponovno otvaranje pacijenta, rezanje tih spojeva i šivanje novog uređaja nakon 5 godina predstavljalo bi golemu opasnost od smrtonosnog krvarenja i infekcija. Zato se zamjena cijelog uređaja izbjegava osim ako nije u pitanju hitan kvar.
Zašto se ne mogu samo “dopuniti” godine ili zamijeniti unutarnji dijelovi?
Problem leži u tome što se dijelovi troše unutar zatvorenog i sterilnog sustava:
- Trošenje materijala: Srce napravi oko 40 milijuna otkucaja godišnje. Unutarnje membrane i biološki zalisci (goveđe tkivo) s vremenom jednostavno materijalno “zamore” i oslabe.
- Nemoguće servisiranje unutar tijela: Da bi se zamijenila istrošena membrana ili senzor, uređaj bi se morao izvaditi iz tijela i otvoriti. Dok je uređaj vani, pacijent nema protok krvi (što znači trenutnu smrt), pa se servisiranje ne može raditi “na živo” unutar pacijenta.
Što se onda MOŽE dopunjavati i mijenjati?
Znanstvenici su uređaj pametno podijelili na dva dijela: unutrašnji (trajni) i vanjski (promjenjivi):
- Baterije i upravljačka jedinica se stalno mijenjaju: Sve što se troši brže od mehanike (baterije koje traju nekoliko sati, kablovi, vanjski kontrolni ekrani) nalazi se izvan tijela. Pacijent ih nosi u torbici i spaja preko male žice koja izlazi kroz kožu. Baterije se najnormalnije dopunjuju na kućnu utičnicu i mijenjaju bez ikakve operacije.
Na čemu znanstvenici trenutno rade?
Inženjeri u tvrtki Carmat i drugim laboratorijima diljem svijeta aktivno rade na tome da povećaju trajnost unutarnjih materijala s 5 na 10 ili više godina. Cilj je stvoriti tako otporne biološke i sintetičke materijale koji se uopće neće morati mijenjati za pacijentova života.
Također, razvijaju se sustavi bežičnog punjenja kroz kožu (pomoću magnetske indukcije, slično kao što punite pametne telefone), čime bi se potpuno uklonile žice i smanjio rizik od infekcija.
Imperij tim
