Η πρόοδος στην τεχνολογία τεχνητών καρδιών
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Linköping έχουν χρησιμοποιήσει μαγνητικές κάμερες για να εξετάσουν τη ροή του αίματος σε μια τεχνητή καρδιά σε πραγματικό χρόνο. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης, που δημοσιεύθηκε στο Scientific Reports, επιτρέπουν τον σχεδιασμό της καρδιάς με στόχο τη μείωση του κινδύνου δημιουργίας θρόιστων και καταστροφής ερυθρών αιμοσφαιρίων, προβλήματα που είναι συχνά στις σημερινές τεχνητές καρδιές. Η έρευνα αυτή έγινε σε συνεργασία με την εταιρεία Scandinavian Real Heart AB, η οποία αναπτύσσει μια τεχνητή καρδιά.
Η σημασία της τεχνητής καρδιάς
Η καρδιά είναι ένας μυς που δεν σταματά ποτέ να λειτουργεί. Μπορεί να χτυπά για εκατό χρόνια χωρίς να χρειάζεται συντήρηση ή να σταματήσει έστω και μία φορά. Ωστόσο, η κατασκευή μιας αντλίας που να μπορεί να λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο είναι μια πρόκληση. Κάθε χρόνο, σχεδόν 9.000 μεταμοσχεύσεις καρδιάς πραγματοποιούνται παγκοσμίως, με τον αριθμό αυτό να αυξάνεται συνεχώς. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, περίπου 2.800 άτομα περιμένουν για μια νέα καρδιά, ενώ στις Ηνωμένες Πολιτείες ο αριθμός αυτός φτάνει τα 3.400.
Οι περισσότεροι από τους ασθενείς των οποίων η καρδιά δεν λειτουργεί καθόλου είναι συνδεδεμένοι με μια μηχανή που αναλαμβάνει την κυκλοφορία του αίματος για αυτούς. Αυτή η συσκευή είναι μεγάλη και περιορίζει τον ασθενή στο κρεβάτι του νοσοκομείου. Για αυτούς τους ασθενείς, μια τεχνητή καρδιά θα μπορούσε να αποτελέσει μια επιλογή ενώ περιμένουν για μια δωρεά καρδιάς.
Η έρευνα και οι προοπτικές της τεχνητής καρδιάς
«Η εύρεση μιας βιολογικά συμβατής καρδιάς για μεταμόσχευση μπορεί να διαρκέσει πολύ καιρό. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μια τεχνητή καρδιά μπορεί να επιτρέψει στον ασθενή να περιμένει στο σπίτι του. Ίσως να μην τρέχουν όπως ο Usain Bolt, αλλά οι ασθενείς μπορούν να είναι με τους αγαπημένους τους κατά τη διάρκεια της αναμονής», λέει ο Twan Bakker, υποψήφιος διδάκτορας στο Κέντρο Ιατρικής Επιστήμης και Οπτικοποίησης, CMIV, στο LiU.
Για να συμβεί αυτό, η τεχνολογία χρειάζεται βελτίωση. Οι θρόιστοι και οι κατεστραμμένες ερυθρές αιμοσφαίρες είναι συχνά προβλήματα στις τεχνητές καρδιές με παλμική λειτουργία. Αυτό οφείλεται συχνά σε περιοχές με υψηλή και χαμηλή ταχύτητα αίματος που βρίσκονται κοντά η μία στην άλλη, ή σε περιοχές όπου το αίμα είναι στάσιμο στην καρδιά. Η υψηλή ταχύτητα και η αναταραχή μπορούν να οδηγήσουν στην καταστροφή των ερυθρών αιμοσφαιρίων, γνωστή ως αιμόλυση, ενώ η χαμηλή ταχύτητα αυξάνει τον κίνδυνο θρόιστων.
Η εμβάθυνση στην κατανόηση της ροής του αίματος στην τεχνητή καρδιά είναι απαραίτητη για τη μείωση των κινδύνων επιπλοκών. Οι ερευνητές του LiU, σε συνεργασία με την Scandinavian Real Heart, χρησιμοποίησαν μαγνητική τομογραφία για την παρακολούθηση της ροής του αίματος σε μια παλμική τεχνητή καρδιά σε πραγματικό χρόνο. Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με τη ροή αίματος σε μια πραγματική καρδιά.
«Το εντυπωσιακό με αυτήν την τεχνολογία είναι ότι είναι δυνατή η παρακολούθηση ενός ασθενούς, ή σε αυτήν την περίπτωση μιας τεχνητής καρδιάς, χωρίς να χρειάζεται να ανοίξουμε φυσικά και να ελέγξουμε – αυτό είναι εντελώς μοναδικό», λέει ο Tino Ebbers.
Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι η ροή του αίματος στην τεχνητή καρδιά μοιάζει με αυτήν μιας υγιούς καρδιάς, αποδεικνύοντας ότι η καρδιά είναι καλά σχεδιασμένη. Η τεχνητή καρδιά της Scandinavian Real Heart πρόσφατα έλαβε την ονομασία Humanitarian Use Device (HUD) από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA). Αυτή η ονομασία επιτρέπει την υποβολή αίτησης για Humanitarian Device Exemption (HDE), ένα επιταχυνόμενο ρυθμιστικό πλαίσιο που μπορεί να δώσει περιορισμένα δικαιώματα εμπορίας στο προϊόν. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η κλινική χρήση της τεχνητής καρδιάς απέχει ακόμη λίγα χρόνια, καθώς πρώτα πρέπει να ολοκληρωθούν οι προκλινικές και κλινικές μελέτες.
«Το όνειρό μας είναι να αναπτύξουμε μια τεχνητή καρδιά ως μόνιμη λύση. Δεν έχουμε φτάσει εκεί ακόμη, καθώς πρέπει πρώτα να αποδείξουμε ότι λειτουργεί ως γέφυρα για τη μεταμόσχευση, ώστε να αποτρέψουμε τον ασθενή από το να πεθάνει περιμένοντας μια καρδιά. Αλλά ο τελικός μας στόχος είναι φανταστικός, και όταν τον πετύχουμε, δεν θα χρειάζονται δωρεές καρδιών», καταλήγει ο Twan Bakker.
