Milioane de oameni ar putea beneficia de noile tehnologii revoluționare care promit să înlocuiască inimile pacienților cu boli cardiovasculare grave.
Robotica înlocuiește inima umană
Rețeaua Europeană a Inimii estimează că peste 10 milioane de persoane din UE sunt susceptibile de a fi afectate de insuficiență cardiacă.
De asemenea, studiile arată că bolile cardiovasculare ucid 3,9 milioane de oameni pe continentul nostru în fiecare an, ceea ce reprezintă 45% din totalul deceselor.
Inima umană bate de 100 000 de ori pe zi, fiecare bătaie circulând sânge, oxigen și nutrienți în toate părțile corpului. Insuficiența cardiacă apare atunci când organul de mărimea unui pumn nu poate îndeplini această funcție vitală în mod corespunzător.
Majoritatea persoanelor cu această afecțiune sunt forțate să caute suport mecanic pe termen lung pentru circulația sângelui.
Citește și: VIDEO- El este Dănuț, tânărul mort în accidentul din Timișoara. Acesta era geniu în robotică
În timp ce pompele și inimile artificiale sunt disponibile de mai bine de 40 de ani, opțiunile oferite în prezent sunt dificile pentru utilizatorii lor.
Dispozitivele utilizate în prezent în medicină sunt adesea zgomotoase și e nevoie ca pacienții să poarte baterii grele și să aibă fire care trec prin piele pentru a alimenta dispozitivul. Unii chiar folosesc pompe amplasate în afara corpului pentru a circula sângele.
Dar cercetătorii speră că o nouă generație de inimi artificiale va îmbunătăți lucrurile. „Viziunea noastră este că cineva ar trebui să poată trăi o viață complet normală cu o inimă artificială”, a declarat recent Ina Laura Perkins, coordonatorul proiectului ArtOfHeart, finanțat de UE.
Insuficiența cardiacă afectează dramatic calitatea vieții. Activitățile normale precum urcarea scărilor, realizarea treburilor casnice sau chiar îmbrăcarea devin dificile.
Participarea la activități sociale și menținerea unui loc de muncă sunt chiar provocări pentru persoanele cu acest diagnostic. Odată ce pacienții ajung în punctul de insuficiență cardiacă severă, ei sunt adesea imobilizați la pat.
Citeste si: Ce sa puneti in geanta de maternitate? Elemente esentiale pentru momentul nasterii- catena.ro
În timp ce transplanturile pot oferi o soluție, doar câțiva pacienți selectați sunt adăugați pe listele de așteptare pentru o astfel de operație, ca urmare a deficitului mondial sever de inimi donatoare. În consecință, perspectiva unei alternative artificiale eficiente oferă un colac de salvare pentru mulți.
Însă, pe lângă faptul că sunt dificil de „folosit”, inimile artificiale de astăzi pot deteriora și sângele.
„Ceea ce cred că împiedică inimile artificiale să-și realizeze întregul potențial sunt complicațiile legate de sânge pe care le suferă pacienții”, a spus Perkins.
ArtOfHeart, proiect finanțat parțial de Consiliul European de Inovare (EIC), investește 38 de milioane de euro pentru a efectua teste clinice și preclinice ale unei inimi artificiale dezvoltate de compania suedeză Scandinavian Real Heart AB.
Problema cu dispozitivele actuale, potrivit lui Perkins, este că fluxul mecanic pe care îl generează poate crea mult stres asupra sângelui, dăunând și deformând celulele. Acest lucru poate duce, la rândul său, la coagulare, tromboză și accident vascular cerebral.
De exemplu, unele inimi artificiale circulă sângele folosind un dispozitiv asemănător elicei, mai degrabă decât o pompă. Acest lucru creează un flux continuu de sânge în loc de puls și provoacă multă forță la marginile lamei.
Inima artificială testată în cadrul proiectului de cercetare din Suedia pretinde a fi prima concepută pentru a imita îndeaproape structura inimii umane. Dispozitivul este format din două pompe care au fiecare câte un atriu, un ventricul și o pereche de supape mecanice. Ideea este că fluxul sangvin mai natural produs în acest mod va reduce complicațiile care pot apărea cu dispozitivele existente.
Pentru a obține avizele legale, Real Heart explorează fiabilitatea și impactul dispozitivului său asupra sângelui într-o serie de teste de laborator. De asemenea, compania desfășoară o serie de studii pe animale, pe ovine. Echipa își propune să înceapă studiile clinice pe aproximativ 10 pacienți în 2024 și să aibă inima artificială pe piață în 2026.
Prima versiune a acestui tip de inimă artificială va fi conectată printr-un cablu poziționat în piele la o centură de baterie. Speranța este că în viitor această conexiune prin cablu nu va mai fi necesară.
„Dispozitivul nostru este foarte eficient din punct de vedere energetic, așa că deschide posibilitatea de a efectua încărcare wireless prin piele”, a precizat Perkins.
Cu o astfel de configurație, pacienții ar purta o vestă sau o centură în jurul pieptului pentru a asigura încărcarea wireless. Între timp, eficiența energetică a dispozitivului înseamnă că bateriile pe care trebuie să le poarte pacienții ar trebui să fie relativ mici și ușoare în comparație cu alte inimi artificiale.
Un alt proiect al UE dezvoltă o inimă artificială folosind robotică soft. Finanțat prin programul Pathfinder al EIC, HybridHeart încearcă să creeze mușchi artificiali care imită contracția mușchilor naturali ai inimii.
Inima artificială rezultată poate fi gândită ca un set de baloane complexe, potrivit lui Bas Overvelde, expert în robotică soft la Universitatea de Tehnologie Eindhoven din Olanda și membru al echipei multidisciplinare HybridHeart.
Citeste si: VIDEO Ce a surprins Igor Cuciuc la mormântul fiicei sale: "Puișorul nostru"- radioimpuls.ro
Dispozitivul are o cameră internă care deține sângele. Când baloanele sunt umflate, camera internă se contractă și pompează sângele în corp.
„În loc să avem un mușchi al inimii, ca în inima noastră naturală, avem acești activatori soft care provoacă contracția inimii”, a spus Overvelde.
Pomparea sângelui în acest fel răspândește forța și stresul în întreaga cameră, la fel ca într-o inimă umană, a spus el. Acest lucru permite o mișcare mai blândă și ar trebui să reducă problemele localizate care pot deteriora celulele sanguine.
În timp ce funcționarea de bază a dispozitivului poate părea simplă, a face ca acesta să funcționeze bine presupune un proces complex, a mai precizat Overvelde.
De exemplu, ca urmare a structurii lor, rigiditatea țesuturilor inimii se modifică ca răspuns la modificările tensiunii arteriale. Acest lucru duce la o ajustare automată a forței și ratei de pompare a inimii.
Speranța este că robotica soft poate oferi dispozitivului HybridHeart un mecanism de feedback similar pentru a-și regla bătaia.
Pentru a oferi pacienților mai multă libertate și o calitate mai bună a vieții, Overvelde a declarat că eficiența energetică este esențială.
„În acest moment ne propunem ca dispozitivul să fie încărcat fără fir și timp de o jumătate de oră până la o oră neconectat, astfel încât posesorul să poată face un duș”, a spus Overvelde. „Este esențial să poți fi deconectat pentru o perioadă de timp, astfel încât să poți fi deconectat temporar de la orice baterie externă.”
Proiectul HybridHeart testează inima artificială la capre și oi. Speranța este de a trece la studiile clinice în aproximativ șapte ani, un pas care va necesita finanțare suplimentară.
Deși dispozitivul probabil nu va fi mai bun decât un transplant de inimă naturală, Overvelde spune că există un număr prea limitat de inimi disponibile pentru toți pacienții care au nevoie de o astfel de operație.
