människokroppen består av 78 organ och 13 organsystem som arbetar tillsammans som en väloljad maskin. Bland de viktigaste är hjärtat, som pumpar 2000 liter blod per dag för att säkerställa att syre och näringsämnen cirkuleras i hela kroppen. När människor åldras kan hjärtat börja pumpa mindre effektivt. enligt Food and Drug Administration (FDA) behöver varje år över 3000 patienter som lider av hjärtsvikt en hjärttransplantation för att säkerställa deras överlevnad men måste vänta tålmodigt tills ett givarhjärta kan hittas. Tyvärr utförs endast cirka 2000 hjärttransplantationer årligen och lämnar några tusen människor utan ett hälsosamt hjärta. Lyckligtvis kan ett konstgjort hjärta användas i de allvarligaste fallen för att låta patienter återvända till sitt dagliga liv tills ett lämpligt givarhjärta är tillgängligt.

för att förstå hur ett konstgjort hjärta fungerar är det först viktigt att veta hur de fyra kamrarna i ett normalt mänskligt hjärta fungerar. Blod cirkulerar genom hela kroppen genom att leverera syre till andra organ från hjärtans högra atrium. Hjärtans primära funktion är att pumpa detta blod genom höger kammare till lungorna, där det fylls på med syre. Blodet kommer sedan in i hjärtat vid vänster atrium och pumpas genom vänster ventrikel till resten av kroppen.

under det första steget av ett hjärtslag kontraherar de två atrierna och pumpar blodet till ventriklarna. Under det andra steget kontraherar ventriklerna, vilket får blod att lämna hjärtat genom lungartären till lungorna och genom aortan till resten av kroppen.

I motsats till vad många tror, ersätter ett konstgjort hjärta bara de två ventriklarna och ansluter till det naturliga atriumet. Till skillnad från det normala hjärtat, som pumpar blod till lungorna och kroppen samtidigt, kan ett konstgjort hjärta tvinga blod ut ur endast en ventrikel åt gången.

För närvarande finns det två ledande mönster av det konstgjorda hjärtat som använder olika metoder för att tvinga blodet ut ur ventriklarna.

SynCardia Systems, Inc. har utvecklat ett hjärta med två ventriklar separerade av ett membran, som liknar muskeln som expanderar och kontraherar i våra kroppar när vi andas. Blod fyller en ventrikel och matas ut när en extern pump matar ut luft i den andra sidan av membranet. Howitworksdaily.com säger att denna modell har godkänts av FDA —men den enda nackdelen är att den kräver en extern pump som väger cirka 13 och en halv pund som kan passa i en ryggsäck.

att ha externa delar kan öka risken för infektion. AbioCor, det konstgjorda hjärtat som utvecklats av AbioMed adresserar detta problem genom att ha alla nödvändiga komponenter inuti kroppen. Istället för ett membran och en luftpump använder detta hjärta en hydraulisk pump. Enligt howstuffworks.com, när hydraulvätskan rör sig åt höger, pumpas blod i höger kammare till lungorna. Omvänt, när hydraulvätska rör sig till vänster, pumpas blodet i vänster ventrikel till resten av kroppen.båda konstgjorda hjärtan behöver en energikälla för att säkerställa att hjärtat slår kontinuerligt så att en patient inte buktar för hjärtstopp. SynCardia Total Artificial Heart har två externa uppladdningsbara batterier och kan också anslutas till ett vägguttag. AbiCor heart har också ett externt batteripaket men använder ett trådlöst energiöverföringssystem för att överföra ström genom huden utan att tränga in i ytan.

i allmänhet är hjärtan gjorda av titan och plast. En av de största utmaningarna är att sätta in ett konstgjort föremål i kroppen och få kroppen att acceptera det. Under en sju timmars operation används hundratals stygn för att fästa den konstgjorda enheten på patientens naturliga vävnad med syntetisk vävnad som kallas transplantat.konstgjorda hjärtan har varit en växande framgång eftersom tekniken fortsätter att förbättras så att patienter kan leva längre med hjärtat utan risk för infektion. Det senaste året var monumental för SynCardia Systems, Inc. som företaget framgångsrikt genomfört 125 implantat. Enligt New England Journal of Medicine överlever 79 procent av patienterna som får en transplantation tillräckligt länge för att få ett givarhjärta. Escaping death har dock ett pris som täcker kostnaden för ett konstgjort hjärta kräver cirka 125 000 dollar och en årlig underhållsavgift på 18 000 dollar.

Efter över 900 framgångsrika implantat fortsätter det konstgjorda hjärtat att förbättras så att patienter kan leva längre och infektionsfria. Att hitta ett givarhjärta är dock fortfarande det bästa alternativet för patienter.