het menselijk lichaam bestaat uit 78 organen en 13 orgaansystemen die samenwerken als een goed geoliede machine. Een van de meest vitale is het hart, die pompen 2000 liter bloed per dag om ervoor te zorgen zuurstof en voedingsstoffen worden verspreid door het hele lichaam. Naarmate mensen ouder worden, kan het hart beginnen minder efficiënt te pompen.

volgens de Food and Drug Administration (FDA) hebben elk jaar meer dan 3.000 patiënten met hartfalen een harttransplantatie nodig om hun overleving te garanderen, maar moeten ze geduldig wachten tot een donorhart gevonden kan worden. Helaas worden jaarlijks slechts ongeveer 2000 harttransplantaties uitgevoerd, waardoor een paar duizend mensen geen gezond hart hebben. Gelukkig kan een kunsthart in de meest ernstige gevallen worden gebruikt om patiënten in staat te stellen terug te keren naar hun dagelijks leven totdat een geschikt donorhart beschikbaar is.

om te begrijpen hoe een kunsthart werkt, is het eerst belangrijk om te weten hoe de vier kamers van een normaal menselijk hart functioneren. Bloed circuleert door het hele lichaam door het leveren van zuurstof aan andere organen uit het rechter atrium van het hart. De primaire functie van het hart is om dit bloed door de rechter ventrikel naar de longen te pompen, waar het wordt aangevuld met zuurstof. Het bloed komt dan terug in het hart aan de linker atrium en wordt gepompt door de linker ventrikel naar de rest van het lichaam.

tijdens de eerste fase van een hartslag samentrekken de twee atria en pompen het bloed naar de ventrikels. Tijdens de tweede fase, de ventrikels samentrekken, waardoor bloed om het hart te verlaten via de longslagader naar de longen en via de aorta naar de rest van het lichaam.

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, vervangt een kunsthart alleen de twee ventrikels en verbindt het zich met het natuurlijke atrium. In tegenstelling tot het normale hart, dat tegelijkertijd bloed naar de longen en het lichaam pompt, kan een kunsthart bloed uit slechts één ventrikel tegelijk dwingen.

Momenteel zijn er twee toonaangevende ontwerpen van het kunsthart die verschillende methoden gebruiken om het bloed uit de ventrikels te dwingen.

SynCardia Systems, Inc. heeft een hart ontwikkeld met twee ventrikels gescheiden door een diafragma, vergelijkbaar met de spier die uitzet en samentrekt in ons lichaam wanneer we ademen. Het bloed vult één ventrikel en wordt uitgeworpen wanneer een externe pomp lucht uitwerpt in de andere kant van het middenrif. Hoe werkt daily.com stelt dat dit model is goedgekeurd door de FDA —maar het enige nadeel is dat het vereist een externe pomp met een gewicht van ongeveer 13-en-een-half pond die kan passen in een rugzak.

het hebben van externe delen kan het risico op infectie verhogen. AbioCor, het kunsthart ontwikkeld door AbioMed, pakt dit probleem aan door alle noodzakelijke componenten in het lichaam te hebben. In plaats van een membraan en een luchtpomp gebruikt dit hart een hydraulische pomp. Volgens de howstuffworks.com wanneer de hydraulische vloeistof naar rechts beweegt, wordt het bloed in de rechterkamer naar de longen gepompt. Omgekeerd, wanneer hydraulische vloeistof beweegt naar links, het bloed in de linker ventrikel wordt gepompt naar de rest van het lichaam.

beide kunstharten hebben een energiebron nodig om ervoor te zorgen dat het hart continu klopt, zodat een patiënt niet bezwijkt aan een hartstilstand. De SynCardia Total Artificial Heart heeft twee externe oplaadbare batterijen en kan ook worden aangesloten op een stopcontact. De AbiCor heart heeft ook een extern batterijpakket, maar maakt gebruik van een draadloos energieoverdrachtsysteem om stroom door de huid te verzenden zonder het oppervlak te penetreren.

in het algemeen zijn de harten gemaakt van titanium en kunststof. Een van de grootste uitdagingen is het inbrengen van een kunstmatig object in het lichaam en het lichaam het laten accepteren. Tijdens een operatie van zeven uur worden honderden hechtingen gebruikt om het kunstmatige apparaat aan het natuurlijke weefsel van de patiënt te bevestigen met synthetisch weefsel dat transplantaten wordt genoemd.

Kunstharten zijn een groeiend succes omdat de technologie blijft verbeteren, waardoor patiënten langer met het hart kunnen leven zonder het risico op infectie. Het afgelopen jaar was monumentaal voor SynCardia Systems, Inc. als het bedrijf met succes voltooid 125 implantaten. Volgens de New England Journal of Medicine overleven 79 procent van de patiënten die een transplantatie krijgen lang genoeg om een donorhart te krijgen. Echter, ontsnappen aan de dood heeft een prijs-het dekken van de kosten van een kunsthart vereist ongeveer $125.000, en een jaarlijkse onderhoudskosten van $18.000.

na meer dan 900 succesvolle implantaten blijft het kunsthart verbeteren, zodat patiënten langer kunnen leven en infectie vrij zijn. Het vinden van een donorhart is echter nog steeds de beste optie voor patiënten.