ihmiskeho koostuu 78 elimestä ja 13 elimestä, jotka toimivat yhteistyössä kuin hyvin öljytty kone. Kaikkein tärkeimpiin kuuluu sydän, joka pumppaa 2000 gallonaa verta päivässä sen varmistamiseksi, että happi ja ravintoaineet kiertävät koko kehossa. Ihmisen ikääntyessä sydän saattaa alkaa pumpata vähemmän tehokkaasti.

Food and Drug Administrationin (FDA) mukaan joka vuosi yli 3 000 sydämen vajaatoimintaa sairastavaa potilasta tarvitsee sydämensiirron varmistaakseen selviytymisensä, mutta heidän on odotettava kärsivällisesti, kunnes luovuttajasydän löytyy. Valitettavasti vuosittain tehdään vain noin 2 000 sydämensiirtoa, jolloin muutama tuhat ihmistä jää ilman tervettä sydäntä. Keinosydäntä voidaan onneksi käyttää vaikeimmissa tapauksissa, jotta potilaat voivat palata arkeen, kunnes sopiva luovuttajasydän on saatavilla.

jotta voidaan ymmärtää, miten tekosydän toimii, on ensin tärkeää tietää, miten normaalin ihmissydämen neljä kammiota toimivat. Veri kiertää koko kehossa luovuttamalla happea muihin elimiin sydämen oikeasta eteisestä. Sydämen ensisijainen tehtävä on pumpata tämä veri oikean kammion kautta keuhkoihin, missä se saa täydennystä hapella. Veri tulee sitten uudelleen sydämeen vasemmassa eteisessä ja pumpataan vasemman kammion kautta muualle kehoon.

sydämen sykkeen ensimmäisen vaiheen aikana kaksi atriaa supistuvat pumppaamalla verta kammioihin. Toisen vaiheen aikana kammiot supistuvat, jolloin veri lähtee sydämestä keuhkovaltimon kautta keuhkoihin ja aortan kautta muualle kehoon.

vastoin yleistä uskomusta tekosydän korvaa vain kaksi kammiota ja yhdistyy luonnolliseen eteiseen. Toisin kuin normaali sydän, joka pumppaa verta keuhkoihin ja kehoon samanaikaisesti, tekosydän voi pakottaa veren ulos vain yhdestä kammiosta kerrallaan.

tällä hetkellä on olemassa kaksi tekosydämen johtavaa mallia, jotka käyttävät erilaisia menetelmiä veren pakottamiseksi ulos kammioista.

SynCardia Systems, Inc. on kehittänyt sydämen, jossa on kaksi kammiota erotettu pallea, samanlainen lihas, joka laajenee ja supistuu kehomme kun hengitämme. Veri täyttää yhden kammion, ja se purkautuu, kun ulkoinen pumppu päästää ilmaa pallean toiselle puolelle. Miten menee?com toteaa tämän mallin on hyväksynyt FDA-mutta ainoa haittapuoli on, että se vaatii ulkoinen pumppu painaa noin 13-ja-puoli kiloa, joka mahtuu reppuun.

ulkoiset osat voivat lisätä infektioriskiä. Abiocorin kehittämä tekosydän käsittelee tätä ongelmaa siten, että sillä on kaikki tarvittavat komponentit kehossa. Tämä sydän käyttää pallean ja ilmapumpun sijasta hydraulipumppua. Mukaan howstuffworks.com, kun hydraulineste siirtyy oikealle, veri oikeassa kammiossa pumpataan keuhkoihin. Kääntäen, kun hydraulineste liikkuu vasemmalle, veri vasemmassa kammiossa saa pumpataan muuhun kehoon.

molemmat tekosydämet tarvitsevat energianlähteen, jolla varmistetaan, että sydän lyö jatkuvasti, jotta potilas ei sorru sydänpysähdykseen. SynCardia Total Artificial Heartissa on kaksi ulkoista ladattavaa akkua ja se voidaan liittää pistorasiaan. AbiCor-sydämessä on myös ulkoinen akkupaketti, mutta se hyödyntää langatonta energiansiirtojärjestelmää, joka siirtää virtaa ihon läpi läpäisemättä pintaa.

yleensä sydämet on valmistettu titaanista ja muovista. Yksi suurimmista haasteista on keinotekoisen esineen työntäminen kehoon ja se, että keho hyväksyy sen. Seitsemän tuntia kestäneessä leikkauksessa käytetään satoja tikkejä, joilla keinotekoinen laite kiinnitetään potilaan luonnolliseen kudokseen synteettisellä kudoksella, jota kutsutaan siirteiksi.

Keinosydämet ovat olleet kasvava menestys tekniikan edelleen parantuessa, jolloin potilaat voivat elää pidempään sydämen kanssa ilman infektioriskiä. Kulunut vuosi oli syncardia Systems, Inc: lle monumentaalinen. kun yritys onnistui 125 implantit. New England Journal of Medicine-lehden mukaan 79 prosenttia elinsiirron saaneista potilaista selviää hengissä niin kauan, että he saavat luovuttajan sydämen. Kuolemalta välttymisellä on kuitenkin hintansa — tekosydämen kustannusten kattaminen vaatii noin 125 000 dollaria ja vuosittainen elatusmaksu 18 000 dollaria.

yli 900 onnistuneen implantin jälkeen tekosydän paranee edelleen niin, että potilaat voivat elää pidempään ja olla infektiottomia. Luovuttajan sydämen löytäminen on kuitenkin edelleen paras vaihtoehto potilaille.