Ludzkie ciało składa się z 78 narządów i 13 układów narządów, które współpracują ze sobą jak dobrze naoliwiona maszyna . Jednym z najważniejszych jest serce, które pompuje 2000 litrów krwi dziennie, aby zapewnić cyrkulację tlenu i składników odżywczych w całym ciele. W miarę starzenia się ludzi, serce może zacząć pompować mniej wydajnie.

według Food and Drug Administration (FDA), każdego roku ponad 3000 pacjentów cierpiących na niewydolność serca potrzebuje przeszczepu serca, aby zapewnić im przetrwanie, ale muszą cierpliwie czekać, aż serce dawcy będzie można znaleźć. Niestety rocznie wykonuje się tylko około 2000 przeszczepów serca, pozostawiając kilka tysięcy osób bez zdrowego serca. Na szczęście sztuczne serce może być stosowane w najcięższych przypadkach, aby umożliwić pacjentom powrót do codziennego życia, dopóki nie będzie dostępne odpowiednie serce dawcy.

aby zrozumieć, jak działa sztuczne serce, najpierw ważne jest, aby wiedzieć, jak działają cztery komory normalnego ludzkiego serca. Krew krąży po całym ciele, dostarczając tlen do innych narządów z prawego przedsionka serca. Podstawową funkcją serca jest pompowanie tej krwi przez prawą komorę do płuc, gdzie zostaje uzupełniona tlenem. Krew następnie ponownie wchodzi do serca w lewym przedsionku i jest pompowana przez lewą komorę do reszty ciała.

w pierwszym etapie bicia serca dwa przedsionki kurczą się, pompując krew do komór. Podczas drugiego etapu, Komory umowy, powodując krew opuścić serce przez tętnicę płucną do płuc i przez aortę do reszty ciała.

wbrew powszechnemu przekonaniu sztuczne serce zastępuje tylko dwie komory i łączy się z naturalnym przedsionkiem. W przeciwieństwie do normalnego serca, które pompuje krew do płuc i ciała w tym samym czasie, sztuczne serce może wymusić krew tylko z jednej komory na raz.

obecnie istnieją dwa wiodące projekty sztucznego serca, które wykorzystują różne metody, aby wymusić krew z komór.

SynCardia Systems Sp. z o. o. rozwinął serce z dwiema komorami oddzielonymi przeponą, podobnie jak mięsień, który rozszerza się i kurczy w naszych ciałach, gdy oddychamy. Krew wypełnia jedną komorę i jest wyrzucana, gdy zewnętrzna pompa wyrzuca powietrze na drugą stronę przepony. Jak to działa?com twierdzi, że model ten został zatwierdzony przez FDA – ale jedynym minusem jest to, że wymaga zewnętrznej pompy ważącej około 13 i pół kilograma, która zmieści się w plecaku.

posiadanie zewnętrznych części może zwiększyć ryzyko infekcji. AbioCor, sztuczne serce opracowane przez AbioMed rozwiązuje ten problem poprzez posiadanie wszystkich niezbędnych składników wewnątrz ciała. Zamiast membrany i pompy powietrza, to serce wykorzystuje pompę hydrauliczną. Według howstuffworks.com, gdy płyn hydrauliczny porusza się w prawo, krew w prawej komorze jest pompowana do płuc. I odwrotnie, gdy płyn hydrauliczny porusza się w lewo, krew w lewej komorze zostaje pompowana do reszty ciała.

oba sztuczne serca potrzebują źródła energii, aby zapewnić, że serce bije nieprzerwanie, aby pacjent nie uległ zatrzymaniu krążenia. SynCardia Total Artificial Heart ma dwa zewnętrzne akumulatory i może być również podłączony do gniazdka ściennego. AbiCor heart ma również zewnętrzny akumulator, ale wykorzystuje bezprzewodowy system przenoszenia energii do przesyłania energii przez skórę bez penetracji powierzchni.

generalnie serca wykonane są z tytanu i plastiku. Jednym z największych wyzwań jest włożenie do ciała sztucznego przedmiotu i zaakceptowanie go przez ciało. Podczas siedmiogodzinnej operacji używa się setek szwów, aby przymocować sztuczne urządzenie do naturalnej tkanki pacjenta za pomocą syntetycznej tkanki zwanej przeszczepami.

sztuczne serca cieszą się coraz większym powodzeniem, ponieważ technologia wciąż się poprawia, umożliwiając pacjentom dłuższe życie z sercem bez ryzyka infekcji. Miniony rok był dla SynCardia Systems, Inc. bardzo ważny. jako firma z powodzeniem wykonała 125 implantów. Według New England Journal of Medicine, 79 procent pacjentów, którzy otrzymują przeszczep przeżyć wystarczająco długo, aby otrzymać serce dawcy. Jednak ucieczka przed śmiercią ma swoją cenę — pokrycie kosztów sztucznego serca wymaga około $125,000, a roczna opłata za utrzymanie w wysokości $18,000.

Po ponad 900 udanych implantach sztuczne serce nadal się poprawia, dzięki czemu pacjenci mogą żyć dłużej i bez infekcji. Znalezienie serca dawcy jest jednak nadal najlepszym rozwiązaniem dla pacjentów.