Pomocný motor pre slabé srdcia
1. 4. 2020 | 17:35 | Elke Jauk-Offner, Die Presse
Ľudské srdce bije v priebehu života zhruba tri miliardykrát a v kľudovom stave pumpuje telom priemerne päť litrov krvi za minútu. V závislosti od požiadaviek to môže byť až 10 000 litrov za deň. Viac ako desať miliónov ľudí trpí eurom-
pa zo srdcového zlyhania, z toho 160 000 v Rakúsku. Srdcové zlyhanie je jedným z najbežnejších vnútorných ochorení (pozri stranu 20). Keď srdce už nedokáže generovať potrebnú čerpaciu silu na zásobenie tela dostatkom krvi, človek potrebuje život udržujúcu náhradu.
V posledných niekoľkých desaťročiach získali mechanické srdcové asistenčné systémy významný význam v terapii pacientov s terminálnou srdcovou nedostatočnosťou. Ako „most k transplantácii“ premosťujú nielen čakanie na transplantáciu srdca, ale ako „cieľová terapia“ sa čoraz viac stávajú trvalou možnosťou pre ľudí so závažnými srdcovými chorobami. V Rakúsku sa v roku 2018 prvýkrát uskutočnilo viac takýchto implantácií ako transplantácií srdca - nielen preto, že je to životaschopná možnosť, najmä pre starších pacientov s ďalšími ochoreniami.
| „Prvé umelé srdce na svete bolo implantované už v roku pristátia na Mesiaci.“ |
Systémy podpory srdca sa líšia od umelého srdca v pravom slova zmysle, „pretože sú aktívne okrem chorého srdca, zatiaľ čo Total Artificial Heart‘ úplne nahrádza biologické srdce, “tvrdí kardiochirurgka Julia Dumfarth z fakultnej nemocnice v Innsbrucku. Používa sa však menej často, postup je masívny a záťaž pre pacienta je veľká. Na rozdiel od rotačných čerpadiel, ktoré pracujú ticho, sú pulzačné čerpadlá, ktoré sa používajú v skutočnom umelom srdci, zreteľne počuteľné aj vďaka ich ventilovému a hnaciemu mechanizmu.
„Prvé umelé srdce na svete bolo implantované v americkom Houstone v roku, keď pristál mesiac,“ uvádza Zimpfer. Lekárske centrá po celom svete zintenzívnili svoj výskum v nasledujúcich rokoch, „výzva však spočívala v pneumatickom pohone tohto systému, ktorý sa musel nachádzať mimo tela vo veľkých boxoch a v prvých fázach vývoja neexistovala možnosť mobility pacientov“ hovorí Zimpfer. S vylepšovaním technológie sa zvyšovala aj sloboda pohybu. Prvé rotačné čerpadlá sa začali používať na konci 90. rokov. "Boli technicky veľmi malé a dali sa prevádzkovať pomocou batérií." Revolučná vec na tom: Ľudia strácajú pulz, pretože rotačné čerpadlo už nespôsobuje kontrakcie. ““
V dnešnej operácii, ktorá trvá priemerne tri až šesť hodín, znamenajú minimálne invazívne techniky, že už nie je potrebné otvárať hrudník. Po regenerácii je zvyčajne možné, v závislosti od veku, venovať sa profesionálnym a súkromným činnostiam každodenného života a venovať sa mierne športovaniu. Musí sa však neustále sledovať riedenie krvi a pripojovací kábel z pumpy k riadiacej jednotke. Plávanie zostáva tabu, pri sprchovaní je potrebné dodržiavať špeciálne opatrenia. Riadiaca jednotka vo vrecku alebo na páse, vrátane napájacieho zdroja, sa stáva stálym spoločníkom. Skutočnosť, že 85 percent pacientov vo Viedni žije dva roky po použití systému podpory srdca, je na celom svete špičkou. Pred desiatimi rokmi bola hodnota necelých 50 percent.
Pohonná jednotka Achillovej päty. Achillova päta systému obsahuje hnaciu sústavu, prepojovací kábel od čerpadla k riadiacej jednotke a batérie. Pretože miesto, kde kábel prechádza brušnou stenou, je náchylné na infekciu. Spoločnosť Zimpfer ako Dumfarth preto naznačuje smer ďalšieho vývoja: „Cieľom je systém bez hnacej sústavy, v ktorej sa batérie budú v budúcnosti nabíjať cez kožu,“ hovorí Dumfarth. „Toto sa nazýva transkutánna energetická transformácia,“ dodáva Zimpfer, „v nadchádzajúce štyri až päť rokov treba dúfať v prielom. Už existujú prvé nasadenia, zatiaľ však neexistujú žiadne väčšie štúdie. ““
| „Cieľom je systém bez hnacej sústavy, v ktorej sa batérie budú v budúcnosti nabíjať cez kožu.“ |
Akými smermi sa výskum stále posúva? Už sa používa perfúzia ex-vivo, čo je proces, pri ktorom sa ľudské darcovské orgány mechanicky ošetria mimo tela, aby sa zlepšila funkčnosť transplantátu. Toto je tiež veľká téma pre srdcia darcov. Dumfarth považuje optimalizáciu ľudských orgánov za hlavný smer do budúcnosti. Xenotransplantáciu, transplantáciu cudzích orgánov, podporuje medzinárodný tím pod vedením kardiochirurga Bruna Reicharta a Eckharda Wolfa z génového centra Univerzity Ludwiga Maximiliána v Mníchove. Dva paviány prežili niekoľko mesiacov s geneticky upraveným prasacím srdcom. Výskum pokračuje, cesta ku klinickým skúškam sa blíži, ale nastoľuje aj etické otázky.
Technológia 3D tlače bude zasa v budúcnosti hrať vo svete medicíny rozhodujúcu úlohu. „Môže nás podporiť v rýchlejšom vývoji a rýchlejších testovacích postupoch,“ hovorí Zimpfer, „ale neotvára nové pole a neposkytuje nám nový systém.“
Biologické alternatívy? V prípade „tkanivového inžinierstva“ na výrobu umelých orgánov z kmeňových buniek, ktoré tirolský kardiotorakálny chirurg a harvardský výskumník Harald Ott pôsobia v USA, „vyvstáva výzva, či stavba skutočne funguje tak dobre na bunkovej úrovni. môže bunkám dať vedieť, ako spolupracovať, “hovorí Dumfarth. Zimpfer tu tiež vidí malú budúcnosť. Tvrdí sa skôr, že súčasné terapeutické možnosti by sa mali využívať čo najširšie, „systémy podpory srdca sa stali rutinnou terapiou, najmä v USA sú už štandardné“. Včasná návšteva špecialistu by mohla zachrániť mnoho životov.
Medzníky v histórii umelých sŕdc
1969 Transplantácia prvého umelého srdca v USA.
1986 „Nové viedenské srdce“, prvé úspešné preklenutie transplantácie v Európe vo Viedenskej všeobecnej nemocnici.
1999 Prvý pacient na svete s rotačnou krvnou pumpou vypúšťanou z viedenskej všeobecnej nemocnice.
2006 Prvýkrát na svete bola vo viedenskej všeobecnej nemocnici implantovaná rotačná krvná pumpa s hydro-magnetickým ložiskom.
2015 So systémom Heartmate III prišlo na trh najmodernejšie čerpadlo. Tento ďalší vývoj predovšetkým prakticky eliminoval tvorbu krvných zrazenín v systéme pumpy. V súčasnosti najmenšie používané čerpadlo má hmotnosť 145 g a objem 45 cm3.
Medzníky v histórii umelých sŕdc
1969 Transplantácia prvého umelého srdca v USA.
1986 „New Vienna Heart“, prvé úspešné premostenie v Európe vo Viedenskej všeobecnej nemocnici.
1999 Prvý pacient na svete s rotačnou krvnou pumpou vypúšťanou z viedenskej všeobecnej nemocnice.
2006 Prvýkrát na svete bola vo viedenskej všeobecnej nemocnici implantovaná rotačná krvná pumpa s hydro-magnetickým ložiskom.
2015 So systémom Heartmate III prišlo na trh najmodernejšie čerpadlo. Tento ďalší vývoj predovšetkým prakticky vylúčil tvorbu krvných zrazenín v systéme pumpy. V súčasnosti najmenšie používané čerpadlo má hmotnosť 145 g a objem 45 cm3.