az emberi test 78 szervből és 13 szervrendszerből áll, amelyek együttműködően működnek, mint egy jól olajozott gép. A legfontosabbak közé tartozik a szív, amely naponta 2000 liter vért pumpál, hogy biztosítsa az oxigén és a tápanyagok keringését az egész testben. Ahogy az emberek öregszenek, a szív kevésbé hatékonyan pumpálhat.

az Food and Drug Administration (FDA) szerint évente több mint 3000 szívelégtelenségben szenvedő betegnek szüksége van szívátültetésre a túlélésük biztosítása érdekében, de türelmesen kell várnia, amíg donor szív megtalálható. Sajnos évente csak körülbelül 2000 szívátültetést végeznek, így néhány ezer ember egészséges szív nélkül marad. Szerencsére egy mesterséges szív használható a legsúlyosabb esetekben, hogy a betegek visszatérhessenek mindennapi életükbe, amíg megfelelő donor szív nem áll rendelkezésre.

a mesterséges szív működésének megértése érdekében először fontos tudni, hogy a normál emberi szív négy kamrája hogyan működik. A vér az egész testben kering, oxigént szállítva más szervekhez a szív jobb pitvarából. A szív elsődleges funkciója az, hogy ezt a vért a jobb kamrán keresztül a tüdőbe pumpálja, ahol oxigénnel feltöltik. A vér ezután újra belép a szívbe a bal pitvarban, majd a bal kamrán keresztül a test többi részébe pumpálja.

a szívverés első szakaszában a két pitvar összehúzódik, a vért a kamrákba pumpálja. A második szakaszban a kamrák összehúzódnak, így a vér elhagyja a szívet a tüdő artérián keresztül a tüdőbe, az aortán keresztül a test többi részébe.

a közhiedelemmel ellentétben a mesterséges szív csak a két kamrát helyettesíti, és a természetes pitvarhoz kapcsolódik. A normál szívtől eltérően, amely egyszerre pumpálja a vért a tüdőbe és a testbe, egy mesterséges szív egyszerre csak egy kamrából kényszerítheti ki a vért.

jelenleg a mesterséges szív két vezető terve létezik, amelyek különböző módszereket alkalmaznak a vér kivezetésére a kamrákból.

SynCardia Systems, Inc. olyan szívet fejlesztett ki, amelynek két kamráját membrán választja el egymástól, hasonlóan ahhoz az izomhoz, amely a testünkben tágul és összehúzódik, amikor lélegezünk. A vér kitölti az egyik kamrát, és kilökődik, amikor egy külső szivattyú levegőt bocsát ki a membrán másik oldalára. Howitworksdaily.a com kijelenti, hogy ezt a modellt az FDA jóváhagyta —de az egyetlen hátránya, hogy körülbelül 13 és fél font súlyú külső szivattyút igényel, amely belefér egy hátizsákba.

a külső részek megnövelhetik a fertőzés kockázatát. Az AbioCor, az AbioMed által kifejlesztett mesterséges szív ezt a problémát úgy oldja meg, hogy az összes szükséges komponens a testben van. A rekeszizom és a légszivattyú helyett ez a szív hidraulikus szivattyút használ. Szerint howstuffworks.com, amikor a hidraulikus folyadék jobbra mozog, a jobb kamrában lévő vér pumpálódik a tüdőbe. Ezzel szemben, amikor a hidraulikus folyadék balra mozog, a bal kamrában lévő vér a test többi részébe pumpálódik.

mindkét mesterséges szívnek energiaforrásra van szüksége annak biztosítása érdekében, hogy a szív folyamatosan verjen, hogy a beteg ne essen szívmegállásba. A SynCardia Total Artificial Heart két külső újratölthető akkumulátorral rendelkezik, valamint egy fali aljzatba is csatlakoztatható. Az AbiCor heart külső akkumulátorral is rendelkezik, de vezeték nélküli energiaátviteli rendszert használ, hogy energiát továbbítson a bőrön keresztül anélkül, hogy behatolna a felületbe.

általában a szívek titánból és műanyagból készülnek. Az egyik legnagyobb kihívás egy mesterséges tárgy behelyezése a testbe és a test elfogadása. Egy hét órás műtét során több száz öltést használnak a mesterséges eszköz csatlakoztatására a páciens természetes szövetéhez szintetikus szövetekkel, úgynevezett graftokkal.

a mesterséges szívek egyre sikeresebbek, mivel a technológia tovább javul, lehetővé téve a betegek számára, hogy hosszabb ideig éljenek a szívvel a fertőzés kockázata nélkül. Ez az elmúlt év monumentális volt a SynCardia Systems számára, Inc. mivel a cég sikeresen befejezte 125 implantátumok. A New England Journal of Medicine szerint a transzplantációban részesülő betegek 79 százaléka elég hosszú ideig él, hogy donor szívet kapjon. A halál elkerülésének azonban ára van — amely fedezi a mesterséges szív költségeit, körülbelül 125 000 dollárt igényel, éves karbantartási díja pedig 18 000 dollár.

Több mint 900 sikeres implantátum után a mesterséges szív tovább javul, hogy a betegek hosszabb ideig élhessenek és fertőzésmentesek legyenek. A donor szív megtalálása azonban még mindig a legjobb megoldás a betegek számára.