Corazón artificial
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Este artículo trata sobre el dispositivo mecánico. Para el álbum de Jonathan Coulton, vea Artificial Heart (álbum) .
Corazón artificial
Corazón-artificial-london.JPG
Un corazón artificial exhibido en el Museo de Ciencias de Londres

Un corazón artificial es un dispositivo que reemplaza al corazón . Los corazones artificiales se utilizan típicamente para acortar el tiempo hasta el trasplante de corazón o para reemplazar permanentemente el corazón en caso de que un trasplante de corazón sea imposible. Aunque otros inventos similares lo precedieron desde finales de la década de 1940, el primer corazón artificial que se implantó con éxito en un ser humano fue el Jarvik-7 en 1982, diseñado por un equipo que incluía a Willem Johan Kolff , William DeVries y Robert Jarvik .

Un corazón artificial es distinto de un dispositivo de asistencia ventricular (DAV) diseñado para soportar un corazón defectuoso. También es diferente de una máquina de derivación cardiopulmonar , que es un dispositivo externo que se usa para proporcionar las funciones del corazón y los pulmones , que se usa solo durante unas pocas horas a la vez, más comúnmente durante la cirugía cardíaca .

Historia

El corazón artificial total temporal SynCardia

Orígenes

Un sustituto sintético de un corazón sigue siendo un "santo grial" buscado durante mucho tiempo de la medicina moderna. El beneficio obvio de un corazón artificial funcional sería reducir la necesidad de trasplantes de corazón porque la demanda de órganos siempre supera con creces la oferta.

Aunque el corazón es conceptualmente una bomba, incorpora sutilezas que desafían la emulación directa con materiales sintéticos y fuentes de alimentación. Las consecuencias de estos problemas incluyen el rechazo severo de cuerpos extraños y baterías externas que limitan la movilidad. Estas complicaciones limitaron la vida útil de los primeros receptores humanos de horas a días.

Desarrollo temprano

El primer corazón artificial fue fabricado por el científico soviético Vladimir Demikhov en 1937. Fue implantado en un perro.

El 2 de julio de 1952, Henry Opitek , de 41 años , que padecía dificultad para respirar, hizo historia clínica en el Harper University Hospital [1] de la Wayne State University en Michigan. La máquina cardíaca Dodrill-GMR , considerada el primer corazón mecánico operativo, se utilizó con éxito mientras se realizaba una cirugía cardíaca. [2] [3] Se realizaron investigaciones en curso en terneros en el Centro Médico Hershey , Instalación de Investigación Animal, en Hershey, Pensilvania, durante la década de 1970.

Forest Dewey Dodrill , en estrecha colaboración con Matthew Dudley, utilizó la máquina en 1952 para desviar el ventrículo izquierdo de Henry Opitek durante 50 minutos mientras abría la aurícula izquierda del paciente y trabajaba para reparar la válvula mitral. En el informe posoperatorio de Dodrill, señala: "Hasta donde sabemos, este es el primer caso de supervivencia de un paciente cuando se utilizó un mecanismo cardíaco mecánico para asumir la función corporal completa de mantener el suministro de sangre del cuerpo mientras el corazón fue abierto y operado ". [4]

Una máquina de circulación extracorpórea se utilizó por primera vez en 1953 durante una exitosa cirugía a corazón abierto. John Heysham Gibbon , el inventor de la máquina, realizó la operación y desarrolló él mismo el sustituto corazón-pulmón.

A raíz de estos avances, el interés científico por el desarrollo de una solución para las enfermedades cardíacas se desarrolló en numerosos grupos de investigación en todo el mundo.

Los primeros diseños de corazones artificiales totales

En 1949, los doctores William Sewell y William Glenn de la Facultad de Medicina de Yale construyeron un precursor de la moderna bomba de corazón artificial utilizando un juego de construcción , una variedad de posibilidades y juguetes y juguetes baratos. La bomba externa evitó con éxito el corazón de un perro durante más de una hora. [5]

Paul Winchell inventó un corazón artificial con la ayuda de Henry Heimlich (el inventor de la maniobra de Heimlich ) y obtuvo la primera patente de dicho dispositivo. La Universidad de Utah desarrolló un aparato similar casi al mismo tiempo, pero cuando intentaron patentarlo, el corazón de Winchell fue citado como técnica anterior. La universidad solicitó que Winchell donara el corazón a la Universidad de Utah, lo que hizo. Existe cierto debate sobre cuánto del diseño de Winchell utilizó Robert Jarvik para crear el corazón artificial de Jarvik. Heimlich afirma: "Vi el corazón, vi la patente y vi las letras. El principio básico utilizado en el corazón de Winchell y el corazón de Jarvik es exactamente el mismo. [6]"Jarvik niega que alguno de los elementos de diseño de Winchell se haya incorporado al dispositivo que fabricó para humanos y que se implantó con éxito en Barney Clark en 1982.

El 12 de diciembre de 1957, Willem Johan Kolff , el inventor de órganos artificiales más prolífico del mundo, implantó un corazón artificial en un perro en la Clínica Cleveland. El perro vivió 90 minutos.

En 1958, Domingo Liotta inició los estudios de reemplazo de TAH en Lyon, Francia, y en 1959-60 en la Universidad Nacional de Córdoba , Argentina. Presentó su trabajo en la reunión de la Sociedad Estadounidense de Órganos Internos Artificiales celebrada en Atlantic City en marzo de 1961. En esa reunión, Liotta describió la implantación de tres tipos de TAH ortotópicos (dentro del saco pericárdico) en perros, cada uno de los cuales usaba una fuente diferente de energía externa: un motor eléctrico implantable, una bomba rotativa implantable con un motor eléctrico externo y una bomba neumática. [7] [8]

En 1964, los Institutos Nacionales de Salud comenzaron el Programa de Corazón Artificial, con el objetivo de poner un corazón artificial en un ser humano para finales de la década. [9] El propósito del programa era desarrollar un corazón artificial implantable, incluida la fuente de energía, para reemplazar un corazón defectuoso. [10]

En febrero de 1966, Adrian Kantrowitz saltó a la fama internacional cuando realizó la primera implantación permanente en el mundo de un corazón mecánico parcial (dispositivo de asistencia ventricular izquierda) en el Centro Médico Maimónides . [11]

En 1967, Kolff dejó la Clínica Cleveland para comenzar la División de Órganos Artificiales en la Universidad de Utah y continuar con su trabajo en el corazón artificial.

  1. En 1973, un ternero llamado Tony sobrevivió durante 30 días con un corazón de Kolff temprano.
  2. En 1975, un toro llamado Burk sobrevivió 90 días con el corazón artificial.
  3. En 1976, un ternero llamado Abebe vivió durante 184 días en el corazón artificial Jarvik 5.
  4. En 1981, un ternero llamado Alfred Lord Tennyson vivió durante 268 días en el Jarvik 5.

A lo largo de los años, más de 200 médicos, ingenieros, estudiantes y profesores desarrollaron, probaron y mejoraron el corazón artificial de Kolff. Para ayudar a administrar sus muchos esfuerzos, Kolff asignó gerentes de proyecto. Cada proyecto recibió el nombre de su gerente. El estudiante de posgrado Robert Jarvik fue el director del proyecto del corazón artificial, que posteriormente pasó a llamarse Jarvik 7.

En 1981, William DeVries presentó una solicitud a la FDA para obtener permiso para implantar el Jarvik 7 en un ser humano. El 2 de diciembre de 1982, Kolff implantó el corazón artificial Jarvik 7 en Barney Clark, un dentista de Seattle que sufría de insuficiencia cardíaca congestiva grave . Clark vivió 112 días atado a un compresor neumático externo, un dispositivo que pesaba unas 400 libras (180 kg), pero durante ese tiempo sufrió períodos prolongados de confusión y varios casos de hemorragia, y pidió varias veces que se le permitiera morir. . [12]

Primera implantación clínica de un corazón artificial total

El 4 de abril de 1969, Domingo Liotta y Denton A. Cooley reemplazaron el corazón de un moribundo con un corazón mecánico dentro del pecho en el Texas Heart Institute en Houston como puente para un trasplante. El hombre se despertó y comenzó a recuperarse. Después de 64 horas, se extrajo el corazón artificial de accionamiento neumático y se reemplazó por un corazón de donante. Sin embargo, treinta y dos horas después del trasplante, el hombre murió de lo que más tarde resultó ser una infección pulmonar aguda, extendida a ambos pulmones, causada por hongos, probablemente causada por una complicación de un fármaco inmunosupresor . [13]

El prototipo original de corazón artificial Liotta-Cooley utilizado en esta operación histórica ocupa un lugar prominente en el Smithsonian Institution 's Museo Nacional de Historia Americana 'Tesoros de la Historia de América' exposición en Washington, DC [14]

Primeras aplicaciones clínicas de un corazón artificial total neumático permanente

El primer uso clínico de un corazón artificial diseñado para implantes permanentes en lugar de un puente al trasplante ocurrió en 1982 en la Universidad de Utah . El pionero del riñón artificial Willem Johan Kolff inició el programa de órganos artificiales de Utah en 1967. [15] Allí, el médico e ingeniero Clifford Kwan-Gett inventó dos componentes de un sistema de corazón artificial neumático integrado: un ventrículo con diafragmas hemisféricos que no trituraba los glóbulos rojos. (un problema con los corazones artificiales anteriores) y un controlador cardíaco externo que regulaba inherentemente el flujo sanguíneo sin necesidad de sistemas de control complejos. [16] Independientemente, Paul Winchelldiseñó y patentó un ventrículo de forma similar y donó la patente al programa de Utah. [17] A lo largo de la década de 1970 y principios de la de 1980, el veterinario Donald Olsen dirigió una serie de experimentos con terneros que refinaron el corazón artificial y su cuidado quirúrgico. Durante ese tiempo, como estudiante en la Universidad de Utah, Robert Jarvik combinó varias modificaciones: una forma ovoide para encajar dentro del pecho humano, un poliuretano más compatible con la sangre desarrollado por el ingeniero biomédico Donald Lyman y un método de fabricación de Kwan-Gett. que hizo que el interior de los ventrículos fuera liso y sin costuras para reducir los peligrosos coágulos de sangre que causan accidentes cerebrovasculares. [18] El 2 de diciembre de 1982, William DeVriesimplantó el corazón artificial en el dentista retirado Barney Bailey Clark (nacido el 21 de enero de 1921), que sobrevivió 112 días [19] con el dispositivo, muriendo el 23 de marzo de 1983. Bill Schroeder se convirtió en el segundo receptor y vivió un récord de 620 días.

Contrariamente a la creencia popular y a los artículos erróneos de varias publicaciones periódicas, el corazón de Jarvik no fue prohibido para su uso permanente. Hoy en día, la versión moderna del Jarvik 7 se conoce como el corazón artificial total temporal SynCardia . Se ha implantado en más de 1.350 personas como puente hacia el trasplante.

A mediados de la década de 1980, los corazones artificiales funcionaban con fuentes de energía neumáticas del tamaño de un lavavajillas cuyo linaje se remontaba a las máquinas de ordeño Alfa Laval . Además, dos catéteres de tamaño considerable tenían que atravesar la pared del cuerpo para llevar los pulsos neumáticos al corazón implantado, lo que aumentaba enormemente el riesgo de infección. Para acelerar el desarrollo de una nueva generación de tecnologías, el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre abrió un concurso de corazones artificiales implantables alimentados con energía eléctrica. Tres grupos recibieron financiación: Cleveland Clinic en Cleveland, Ohio; la Facultad de Medicina de la Universidad Estatal de Pensilvania ( Penn State Hershey Medical Center) en Hershey, Pensilvania; y AbioMed, Inc. de Danvers, Massachusetts. A pesar de un progreso considerable, el programa de Cleveland se suspendió después de los primeros cinco años.

Primera aplicación clínica de una bomba intratorácica

El 19 de julio de 1963, E. Stanley Crawford y Domingo Liotta implantaron el primer dispositivo clínico de asistencia ventricular izquierda (DAVI) en el Hospital Metodista de Houston, Texas, en un paciente que tuvo un paro cardíaco después de la cirugía. El paciente sobrevivió cuatro días con soporte mecánico, pero no se recuperó de las complicaciones del paro cardíaco; finalmente, se suspendió la bomba y el paciente falleció.

Primera aplicación clínica de una bomba paracorpórea

1966 Dispositivo de asistencia ventricular DeBakey . [20]

El 21 de abril de 1966, Michael DeBakey y Liotta implantaron el primer DAVI clínico en una posición paracorpórea (donde la bomba externa descansa al costado del paciente) en el Hospital Metodista de Houston, en un paciente que experimentó un shock cardiogénico después de una cirugía cardíaca. El paciente desarrolló complicaciones neurológicas y pulmonares y falleció a los pocos días de soporte mecánico del DAVI. En octubre de 1966, DeBakey y Liotta implantaron el DAVI paracorpóreo Liotta-DeBakey en un nuevo paciente que se recuperó bien y fue dado de alta del hospital después de 10 días de soporte mecánico, constituyendo así el primer uso exitoso de un DAVI para el choque poscardiotomía.

Primer paciente con DAV con alta hospitalaria aprobada por la FDA

En 1990, Brian Williams fue dado de alta del Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh (UPMC), convirtiéndose en el primer paciente con DAV en ser dado de alta con la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA). [21] El paciente fue apoyado en parte por bioingenieros del Instituto McGowan de la Universidad de Pittsburgh. [21] [22]

Corazones artificiales totales

Dispositivos médicos aprobados

SynCardia

SynCardia es una empresa con sede en Tucson, Arizona, que actualmente tiene dos modelos separados disponibles. Está disponible en tamaños de 70 cc y 50 cc. El modelo de 70 cc se utiliza para la insuficiencia cardíaca biventricular en hombres adultos, mientras que el de 50 cc es para niños y mujeres. [23] A medida que se acumularon buenos resultados con el TAH como puente al trasplante de corazón , en 1993 se inició un ensayo del CardioWest TAH (desarrollado a partir del Jarvik 7 y ahora comercializado como Syncardia TAH) y se completó en 2002. [24] El SynCardia fue aprobado por primera vez para su uso en 2004 por la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU . [25]

A partir de 2014, más de 1250 pacientes han recibido corazones artificiales SynCardia. [26] [27] El dispositivo requiere el uso del conductor hospitalario Companion 2, aprobado por la FDA en 2012, o el Freedom Driver System, aprobado en 2014, que permite que algunos pacientes regresen a casa para alimentar el corazón con pulsos de aire. [25] Los conductores también controlan el flujo sanguíneo de cada ventrículo. [28]

En 2016, Syncardia se acogió a la protección por quiebra y luego fue adquirida por la firma de capital privado Versa Capital Management. [29]

Corazón bioprotésico Carmat

Corazón artificial de Carmat.

El 27 de octubre de 2008, el profesor francés y destacado especialista en trasplantes de corazón Alain F. Carpentier anunció que un corazón artificial totalmente implantable estaría listo para un ensayo clínico en 2011 y para un trasplante alternativo en 2013. Fue desarrollado y fabricado por él, la firma biomédica CARMAT SA , [30] y la empresa de capital riesgo Truffle Capital. El prototipo usaba sensores electrónicos integrados y estaba hecho de tejidos animales tratados químicamente, llamados "biomateriales", o una "pseudo-piel" de materiales biosintéticos y microporosos . [31]

Según un comunicado de prensa de Carmat de 20 de diciembre de 2013, el 18 de diciembre de 2013 el equipo del Hospital Europeo Georges Pompidou de París (Francia) realizó la primera implantación de su corazón artificial en un paciente de 75 años. [32] El paciente falleció 75 días después de la operación. [33]

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. 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. [34] Esto lo distingue de diseños anteriores que mantienen un caudal constante. [ cita requerida]

El dispositivo Carmat, a diferencia de los diseños anteriores, está diseñado para usarse en casos de insuficiencia cardíaca terminal, en lugar de usarse como un dispositivo puente mientras el paciente espera un trasplante. [35] Con 900 gramos, pesa casi tres veces el corazón típico y está dirigido principalmente a hombres obesos. También requiere que el paciente lleve consigo una batería de iones de litio adicional . La vida útil proyectada del corazón artificial es de alrededor de 5 años (230 millones de latidos). [36]

En 2016, la Agencia Nacional de Seguridad y Medicina de Europa prohibió los ensayos del "corazón completamente artificial" de Carmat después de que se confirmaron tasas de supervivencia cortas. La prohibición se levantó en mayo de 2017. En ese momento, un informe europeo declaró que la terapia de células C-Cure de Celyad para la insuficiencia cardíaca isquémica [37] "solo podría ayudar a una subpoblación de participantes del estudio de fase III, y Carmat espera que su corazón artificial podrá tratar una mayor proporción de pacientes con insuficiencia cardíaca ". [38]

El corazón artificial Carmat fue aprobado para la venta en la Unión Europea, recibiendo una marca CE el 22 de diciembre de 2020. [39] El precio de sus acciones aumentó más de un tercio tras el anuncio de la noticia. [40]

Prototipos históricos

Bomba cardíaca artificial total

La bomba cardíaca artificial del Ejército de los EE. UU. Era una unidad compacta, impulsada por aire, desarrollada por el Dr. Kenneth Woodward en Harry Diamond Laboratories a principios y mediados de la década de 1960. [41] [42] La bomba cardíaca del Ejército estaba parcialmente hecha de plexiglás y constaba de dos válvulas, una cámara y una aleta de succión. [41] La bomba funcionaba sin partes móviles bajo el principio de amplificación de fluidos, proporcionando una fuente de presión de aire pulsante que se asemeja a un latido del corazón. [42]

POLVAD

Desde 1991, la Fundación para el Desarrollo de la Cirugía Cardíaca (FRK) en Zabrze , Polonia, ha estado trabajando en el desarrollo de un corazón artificial. Hoy en día, [ ¿cuándo? ] el sistema polaco para soporte cardíaco POLCAS consta del ventrículo artificial POLVAD-MEV y los tres controladores POLPDU-401, POLPDU-402 y POLPDU-501. Los dispositivos presentados están diseñados para manejar solo un paciente. Las unidades de control de las series 401 y 402 solo se pueden utilizar en hospitales debido a su gran tamaño, método de control y tipo de alimentación. El control [43] La unidad de la serie 501 es el último producto de FRK. Debido a su tamaño y peso mucho más pequeños, es una solución significativamente más móvil. Por esta razón, también se puede utilizar durante el tratamiento supervisado realizado fuera del hospital. [ cita requerida ]

Phoenix-7

En junio de 1996, un hombre de 46 años recibió un implante de corazón artificial total realizado por Jeng Wei en el Hospital General Cheng-Hsin [44] en Taiwán . Este corazón artificial total Phoenix-7 neumático tecnológicamente avanzado fue fabricado por el dentista taiwanés Kelvin K. Cheng , el médico chino TM Kao y sus colegas del Centro de Investigación TAH de Taiwán en Tainan , Taiwán . Con este corazón artificial experimental, la PA del paciente se mantuvo en 90-100 / 40-55 mmHg y el gasto cardíaco en 4.2-5.8 L / min. [45]Luego, el paciente recibió el primer trasplante combinado de corazón y riñón exitoso del mundo después de un puente con un corazón artificial total. [46]

Corazones abiomed

El primer AbioCor que se implantó quirúrgicamente en un paciente fue el 3 de julio de 2001. [47] El AbioCor está hecho de titanio y plástico con un peso de 0,9 kg (dos libras) y su batería interna se puede recargar con una transducción. dispositivo que envía energía a través de la piel. [47] La batería interna dura media hora y una batería externa portátil dura cuatro horas. [48] La FDA anunció el 5 de septiembre de 2006 que el AbioCor podría implantarse para usos humanitarios después de que el dispositivo hubiera sido probado en 15 pacientes. [49] Está destinado a pacientes críticamente enfermos que no pueden recibir un trasplante de corazón. [49]Algunas limitaciones del AbioCor actual son que su tamaño lo hace adecuado para menos del 50% de la población femenina y solo alrededor del 50% de la población masculina, y su vida útil es de solo 1-2 años. [50]

Al combinar sus ventrículos con válvula con la tecnología de control y el tornillo de rodillo desarrollado en Penn State, AbioMed diseñó un corazón más pequeño y estable, el AbioCor II. Esta bomba, que debería ser implantable en la mayoría de los hombres y en el 50% de las mujeres con una vida útil de hasta cinco años, [50] se sometió a ensayos en animales en 2005, y la empresa esperaba obtener la aprobación de la FDA para uso humano en 2008 [51]. ] Después de una gran cantidad de experimentación, Abiomed ha abandonado el desarrollo de corazones oficiales totales a partir de 2015. [52] Abiomed a partir de 2019 solo comercializa bombas cardíacas, [53] "destinadas a ayudar a bombear sangre en pacientes que necesitan apoyo a corto plazo ( hasta 6 días) ", [54] que no son corazones artificiales totales.

Frazier-Cohn

El 12 de marzo de 2011, OH Frazier y William Cohn le implantaron un corazón artificial experimental a Craig Lewis, de 55 años, en el Instituto del Corazón de Texas en Houston . El dispositivo es una combinación de dos bombas HeartMate II modificadas que actualmente se están sometiendo a pruebas con bovinos. [55]

Frazier y Cohn están en el directorio de la empresa BiVACOR que desarrolla un corazón artificial. [56] [57] Se ha probado BiVACOR como reemplazo del corazón de una oveja. [58] [59]

Hasta ahora, solo una persona se ha beneficiado del corazón artificial de Frazier y Cohn. Craig Lewis sufría de amiloidosis en 2011 cuando su corazón dio un vuelco y los médicos declararon que solo le quedaban de 12 a 24 horas de vida. Después de obtener el permiso de su familia, Frazier y Cohn reemplazaron su corazón con su dispositivo. Lewis sobrevivió otras 5 semanas después de la operación; finalmente sucumbió a insuficiencia hepática y renal debido a su amiloidosis, después de lo cual su familia pidió que le desconectaran el corazón artificial. [60]

Soft Total Artificial Heart, desarrollado en el laboratorio de materiales funcionales en ETH Zürich

Prototipos actuales

Corazón artificial blando

El 10 de julio de 2017, Nicholas Cohrs y sus colegas presentaron un nuevo concepto de corazón artificial total blando en el Journal of Artificial Organs. [61] El corazón fue desarrollado en el Laboratorio de Materiales Funcionales en ETH Zurich . [62] (Cohrs figuraba como estudiante de doctorado en un grupo dirigido por el profesor Wendelin Stark en ETH Zurich). [63]

El corazón artificial blando (SAH) se creó a partir de silicona con la ayuda de la tecnología de impresión 3D. El SAH es un monobloque de silicona. Pesa 390g, tiene un volumen de 679 cm 3 y se opera mediante aire a presión. "Nuestro objetivo es desarrollar un corazón artificial que sea aproximadamente del mismo tamaño que el del propio paciente y que imite al corazón humano lo más fielmente posible en forma y función", dice Cohrs en una entrevista. [64] El SAH fundamentalmente se mueve y funciona como un corazón real, pero actualmente solo late 3000 latidos (lo que corresponde a una duración de 30 a 50 minutos para el latido del corazón de un individuo promedio) [65] en una máquina de circulación simulada híbrida. [66]Después de lo cual se rompió la membrana de silicona (2,3 mm de grosor) entre el ventrículo izquierdo y la cámara de expansión de aire. [67]

La vida útil de un prototipo Cohrs más reciente (que utiliza varios polímeros en lugar de silicona) [66] todavía era limitada, según informes a principios de 2018, y ese modelo proporcionaba una vida útil de 1 millón de latidos, aproximadamente diez días en un cuerpo humano. . [68] En ese momento, Cohrs y su equipo estaban experimentando con software CAD e impresión 3D, esforzándose por desarrollar un modelo que durara hasta 15 años. "Realmente no podemos predecir cuándo podríamos tener un corazón funcional final que cumpla con todos los requisitos y esté listo para la implantación. Esto generalmente lleva años", dijo Cohrs. [69]

Otros

Se puede utilizar una bomba centrífuga [70] [71] o una bomba de flujo axial [72] [73] como corazón artificial, lo que hace que el paciente esté vivo sin pulso . Otros diseños de corazón artificial sin pulso incluyen el HeartMate II de Thoratec, que utiliza un tornillo de Arquímedes ; y un corazón artificial experimental diseñado por Bud Frazier y Billy Cohn, que utiliza turbinas que giran entre 8.000 y 12.000 RPM. [74]

Se ha descrito un corazón artificial centrífugo que bombea alternativamente la circulación pulmonar y la circulación sistémica , provocando un pulso. [75]

Los investigadores han construido un corazón de espuma. El corazón está hecho de silicona flexible y funciona con una bomba externa para empujar aire y líquidos a través del corazón. Actualmente no se puede implantar en humanos, pero es un comienzo prometedor para los corazones artificiales. [76]

Dispositivos de asistencia híbridos

Artículo principal: dispositivo de asistencia ventricular

Los pacientes que tienen algo de función cardíaca restante pero que ya no pueden vivir normalmente pueden ser candidatos para dispositivos de asistencia ventricular (DAV), que no reemplazan el corazón humano sino que lo complementan asumiendo gran parte de la función. [ cita requerida ]

El primer sistema de dispositivo de asistencia ventricular izquierda (DAVI) fue creado por Domingo Liotta en el Baylor College of Medicine en Houston en 1962. [77]

Otro VAD, el Kantrowitz CardioVad, diseñado por Adrian Kantrowitz , estimula el corazón nativo al asumir más del 50% de su función. [78] Además, el VAD puede ayudar a los pacientes en lista de espera para un trasplante de corazón. En una persona joven, este dispositivo podría retrasar la necesidad de un trasplante entre 10 y 15 años, o incluso permitir que el corazón se recupere, en cuyo caso se puede extraer el DAV. [78] El corazón artificial funciona con una batería que debe cambiarse varias veces mientras sigue funcionando. [ cita requerida ]

El primer dispositivo de asistencia cardíaca fue aprobado por la FDA en 1994, y dos más recibieron la aprobación en 1998. [79] Si bien los dispositivos de asistencia originales emulaban el corazón pulsante, las versiones más nuevas, como el Heartmate II, [80] desarrollado por The Texas Heart Institute of Houston, proporciona un flujo continuo. Estas bombas (que pueden ser de flujo centrífugo o axial ) son más pequeñas y potencialmente más duraderas y duran más que la generación actual de bombas de reemplazo cardíaco total. Otra ventaja importante de un DAV es que el paciente conserva el corazón natural, que aún puede funcionar como respaldo temporal si se detiene la bomba mecánica. Esto puede proporcionar suficiente apoyo para mantener vivo al paciente hasta que se implemente una solución al problema.[ cita requerida ]

En agosto de 2006, se implantó un corazón artificial en una niña de 15 años en el Stollery Children's Hospital en Edmonton , Alberta . Se pretendía que actuara como un accesorio temporal hasta que se pudiera encontrar un corazón de donante. En cambio, el corazón artificial (llamado Corazón de Berlín ) permitió que ocurrieran procesos naturales y su corazón sanó por sí solo. Después de 146 días, se extrajo el Berlin Heart y el corazón de la niña funcionó correctamente por sí solo. [81] El 16 de diciembre de 2011, el Berlin Heart obtuvo la aprobación de la FDA de EE . UU . Desde entonces, el dispositivo se ha implantado con éxito en varios niños, incluida una niña hondureña de 4 años en el Children's Hospital Boston . [82]

Se han aprobado varios dispositivos de asistencia ventricular de flujo continuo para su uso en la Unión Europea y, en agosto de 2007, se estaban sometiendo a ensayos clínicos para su aprobación por la FDA.

En 2012, Craig Lewis, un texano de 55 años, se presentó en el Texas Heart Institute con un caso severo de amiloidosis cardíaca . Le hicieron un experimento de trasplante de corazón artificial de flujo continuo que le salvó la vida. Lewis murió 5 semanas después de insuficiencia hepática después de caer en coma debido a la amiloidosis . [74]

En 2012, un estudio publicado en el New England Journal of Medicine comparó el Berlin Heart con la oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO) y concluyó que "un dispositivo de asistencia ventricular disponible en varios tamaños para su uso en niños como puente al trasplante de corazón [como el Berlin Heart] se asoció con una tasa de supervivencia significativamente más alta en comparación con la ECMO ". [83] El autor principal del estudio, Charles D. Fraser Jr., cirujano en jefe del Texas Children's Hospital, explicó: "Con el Berlin Heart, tenemos una terapia más eficaz para ofrecer a los pacientes en una etapa más temprana del tratamiento de su insuficiencia cardíaca. nos sentamos con los padres, tenemos datos reales para ofrecerles para que puedan tomar una decisión informada. Este es un gran paso adelante ". [84]

Sufriendo de insuficiencia cardíaca en etapa terminal, el ex vicepresidente Dick Cheney se sometió a un procedimiento en julio de 2010 para que le implantaran un DAV en el Hospital INOVA Fairfax, en Fairfax Virginia. En 2012, recibió un trasplante de corazón a los 71 años después de 20 meses en lista de espera.

Ver también

  • Válvula cardíaca artificial

Referencias

Referencias generales

  • George B. Griffenhagen y Calvin H. Hughes. La historia del corazón mecánico . Informe Smithsonian de 1955, (Pub. 4241): 339–356, 1956.
  • "El donante salva a un pastor de Detroit que vive de un corazón artificial" . Fox News. 18 de mayo de 2018

Citas en línea

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  2. ^ "El corazón mecánico celebra 50 años que salvan vidas" . Asociación Americana del Corazón. 9 de febrero de 2008. Archivado desde el original el 21 de noviembre de 2010 . Consultado el 8 de marzo de 2013 .y "Mechanical Heart celebra 50 años que salvan vidas" . Archivado desde el original el 19 de agosto de 2016 . Consultado el 3 de junio de 2015 ..
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enlaces externos

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