Der menschliche Körper besteht aus 78 Organen und 13 Organsystemen, die wie eine gut geölte Maschine zusammenarbeiten. Zu den wichtigsten gehört das Herz, das täglich 2.000 Gallonen Blut pumpt, um sicherzustellen, dass Sauerstoff und Nährstoffe im ganzen Körper zirkulieren. Wenn Menschen älter werden, kann das Herz beginnen, weniger effizient zu pumpen. Laut der Food and Drug Administration (FDA) benötigen jedes Jahr über 3.000 Patienten mit Herzinsuffizienz eine Herztransplantation, um ihr Überleben zu sichern, müssen aber geduldig warten, bis ein Spenderherz gefunden werden kann. Leider werden jährlich nur etwa 2.000 Herztransplantationen durchgeführt, so dass einige tausend Menschen kein gesundes Herz haben. Glücklicherweise kann ein künstliches Herz in den schwersten Fällen verwendet werden, um den Patienten die Rückkehr in ihr tägliches Leben zu ermöglichen, bis ein geeignetes Spenderherz verfügbar ist.Um zu verstehen, wie ein künstliches Herz funktioniert, ist es zunächst wichtig zu wissen, wie die vier Kammern eines normalen menschlichen Herzens funktionieren. Das Blut zirkuliert im ganzen Körper, indem es vom rechten Vorhof des Herzens Sauerstoff an andere Organe abgibt. Die Hauptfunktion des Herzens besteht darin, dieses Blut durch den rechten Ventrikel in die Lunge zu pumpen, wo es mit Sauerstoff aufgefüllt wird. Das Blut tritt dann am linken Vorhof wieder in das Herz ein und wird durch den linken Ventrikel zum Rest des Körpers gepumpt.

Während der ersten Phase eines Herzschlags ziehen sich die beiden Vorhöfe zusammen und pumpen das Blut zu den Ventrikeln. Während der zweiten Phase ziehen sich die Ventrikel zusammen, wodurch Blut das Herz durch die Lungenarterie in die Lunge und durch die Aorta in den Rest des Körpers verlässt.Entgegen der landläufigen Meinung ersetzt ein künstliches Herz nur die beiden Ventrikel und verbindet sich mit dem natürlichen Atrium. Im Gegensatz zum normalen Herzen, das gleichzeitig Blut in Lunge und Körper pumpt, kann ein künstliches Herz Blut aus jeweils nur einem Ventrikel drücken.Derzeit gibt es zwei führende Designs des künstlichen Herzens, die verschiedene Methoden verwenden, um das Blut aus den Ventrikeln zu zwingen.

SynCardia Systems, Inc. hat ein Herz mit zwei Ventrikeln entwickelt, die durch ein Zwerchfell getrennt sind, ähnlich dem Muskel, der sich beim Atmen in unserem Körper ausdehnt und zusammenzieht. Blut füllt einen Ventrikel und wird ausgestoßen, wenn eine externe Pumpe Luft in die andere Seite des Zwerchfells ausstößt. Howitworksdaily.com gibt an, dass dieses Modell von der FDA zugelassen wurde – aber der einzige Nachteil ist, dass es eine externe Pumpe mit einem Gewicht von etwa 13 Pfund erfordert, die in einen Rucksack passt.

Externe Teile können das Infektionsrisiko erhöhen. AbioCor, das von AbioMed entwickelte Kunstherz, adressiert dieses Problem, indem es alle notwendigen Komponenten im Körper hat. Anstelle einer Membran und einer Luftpumpe verwendet dieses Herz eine Hydraulikpumpe. Laut howstuffworks.com wenn sich die Hydraulikflüssigkeit nach rechts bewegt, wird Blut im rechten Ventrikel in die Lunge gepumpt. Umgekehrt, wenn sich Hydraulikflüssigkeit nach links bewegt, wird das Blut im linken Ventrikel zum Rest des Körpers gepumpt.

Beide Kunstherzen benötigen eine Energiequelle, um sicherzustellen, dass das Herz kontinuierlich schlägt, damit ein Patient nicht einem Herzstillstand erliegt. Das SynCardia Total Kunstherz verfügt über zwei externe Akkus und kann auch an eine Steckdose angeschlossen werden. Die AbiCor herz hat auch eine externe batterie pack aber nutzt eine drahtlose energie transfer system zu übertragen power durch die haut ohne eindringen in die oberfläche.

Im Allgemeinen bestehen die Herzen aus Titan und Kunststoff. Eine der größten Herausforderungen besteht darin, ein künstliches Objekt in den Körper einzuführen und vom Körper akzeptieren zu lassen. Während einer siebenstündigen Operation werden Hunderte von Stichen verwendet, um das künstliche Gerät mit synthetischem Gewebe, den sogenannten Transplantaten, am natürlichen Gewebe des Patienten zu befestigen.Künstliche Herzen sind ein wachsender Erfolg, da sich die Technologie weiter verbessert, so dass Patienten länger mit dem Herzen leben können, ohne das Risiko einer Infektion. Das vergangene Jahr war monumental für SynCardia Systems, Inc. als das Unternehmen erfolgreich abgeschlossen 125 Implantate. Laut dem New England Journal of Medicine überleben 79 Prozent der Patienten, die eine Transplantation erhalten, lange genug, um ein Spenderherz zu erhalten. Die Flucht vor dem Tod hat jedoch einen Preis – die Deckung der Kosten eines künstlichen Herzens erfordert etwa 125.000 US-Dollar und eine jährliche Wartungsgebühr von 18.000 US-Dollar.

Nach über 900 erfolgreichen Implantaten verbessert sich das Kunstherz weiter, so dass Patienten länger und infektionsfrei leben können. Ein Spenderherz zu finden, ist jedoch immer noch die beste Option für Patienten.