Un
reemplazo sintético del corazón es una de las aspiraciones más anheladas de la
medicina moderna. El beneficio obvio de un corazón artificial funcional sería
reducir la necesidad de trasplantes de corazón, ya que la demanda para donantes
de corazones siempre es mayor que la oferta (situación que sucede con todos los
órganos).
Si bien
el corazón es conceptualmente simple (en su esquema más básico es un músculo
que funciona como una bomba), posee una serie de características intrínsecas
que hacen muy complejo su emulación mediante materiales sintéticos y fuentes de
suministro de energía. Estas dificultades dan lugar a una serie de
consecuencias que pueden complicar la implantación de un corazón artificial.
Algunas complicaciones incluyen el rechazo del trasplante (debido a que el
organismo detecta la presencia de un cuerpo extraño), la necesidad de tomar
anticoagulantes de forma permanente, y la necesidad de utilizar baterías externas
que limitan la movilidad del paciente a horas o días.
Tipos
Ø Corazón artificial parcial
Se
aplica "en serie" en relación a la acción del ventrículo izquierdo,
con objeto de derivar sangre desde la aurícula izquierda, y de conducirla a la
aorta descendente. El modelo se aplica "en paralelo" a la acción del
ventrículo izquierdo, derivando la sangre de la aorta ascendente y
conduciéndola hasta la descendente. En el siguiente modelo, la bomba está
constituida no por un tubo, sino por una esfera dividida en dos secciones por
una membrana elástica que, movida por la presión de un fluido externo, determina
el movimiento de progresión pulsatoria de la sangre. En todos los casos se
sincroniza la acción del corazón artificial parcial con la del corazón del
paciente mediante un mecanismo electrónico que utiliza una onda especial del
electrocardiograma para regir la bomba de presión externa.
Ø Corazón artificial permanente
El
primer corazón artificial permanente fue implantado el 1 de diciembre de 1982.
El paciente padecía una miocardiopatía dilatativa y una neumopatía obstructiva.
Posteriormente se realizarían otros tres trasplantes. Gracias a estos estudios,
en los que el corazón artificial permanente permitió mantener con vida a los
pacientes durante un total de 1,557 días (duración máxima: 620 días), se ha
podido aprender mucho en torno al funcionamiento y a la resistencia del corazón
artificial: errores que favorecían la aparición de episodios tromboembólicos,
infecciones provocadas por el aparato y posibilidad de garantizar una calidad
de vida aceptable durante periodos prolongados. En todos los pacientes el
corazón artificial ha permitido la estabilización del cuadro hemodinámico
mediante autorregulación. En dos sujetos se ha podido detectar un aumento
espontáneo del volumen cardíaco (hasta un máximo del 30 %) durante el esfuerzo
en el cicloergómetro.
Tipos
de dispositivos
1.
Liotta
El
corazón artificial - en realidad se llama aparato de asistencia circulatoria-
fue desarrollado por domingo liotta, el investigador argentino que el 21 de
abril de 1966 realizó en los estados unidos el primer implante de prótesis de
corazón humano. El dispositivo implantado apoyo a un paciente durante 3días.
El
nuevo modelo de corazón artificial, ideado y fabricado en argentina, fue
implantado en una ternera (laurita), del centro de ciencias veterinarias del
instituto nacional de tecnología agropecuaria (inta), en castelar. El sistema
creado por liotta consta de dos partes. Una parte es el ventrículo izquierdo
artificial que fue conectado al corazón del ternero. Este ventrículo mide 6
centímetros de diámetro. Y está hecho con polímeros importados, unos materiales
biocompatibles que pueden tomar contacto con la sangre sin generar problemas de
coagulación o daño sanguíneo(los compartimientos de la bomba fueron hechos de
tela dacron y de plástico silastic). Además existen dos unidades de energía
neumáticas que generan las acciones del bombeo y del vacío necesarias para
mover sangre a través del corazón artificial. El ventrículo artificial puede
bombear un volumen promedio de 3,5 litros de sangre por minuto y así compensar
las deficiencias del ventrículo izquierdo del corazón de los pacientes
La otra
parte de este sistema es la fuente de energía, con forma de rectángulo de 40
centímetros por 20 centímetros de cada lado (funciona con 12 voltios).un
aspecto que liotta destaco fue que dicho dispositivo no requiere el uso de las
máquinas de circulación extracorpórea, que detienen al corazón mientras se
realiza la cirugía .así como que el ventrículo artificial podía bombear un
volumen promedio de 3,5 litros de sangre por minuto y así compensar las
deficiencias del ventrículo izquierdo del corazón de los pacientes. El
dispositivo fue implantado en un paciente de 47 años.
2.
Akutsu
iii
En
julio de 1981, el corazón artificial akutsu iii fue implantado en un hombre de
36años, el cual lo mantuvo vivo por 55 horas .este dispositivo contiene dos
bombas dobles, las que se conectan a una consola externa. Los compartimientos
de bombeo fueron hechos de un material liso llamado avcothane, que puede ser
moldeado en una sola pieza. La consola de control está compuesta de tres
sistemas básicos: un sistema neumático de impulsión (de aire comprimido), un
sistema eléctrico de monitoreo/control, y un sistema de corriente eléctrica.
El
sistema de impulsión neumático proporciona la presión y el vacío a cada ventrículo.
Durante el transporte del paciente, o en caso de apagón interno, el sistema se
cambia automáticamente a tanques de aire comprimido. La supervisión del ritmo
cardíaco y de la duración sistólica era las funciones primarias del sistema
eléctrico de monitoreo/control. El sistema de monitoreo/control proporciona una
lectura digital de la presión y el vacío, así como el estado de la fuente
estándar y de alimentación de emergencia.
El
sistema de corriente eléctrica tenía dos fuentes independientes de la energía:
energía estándar ac/dc y una batería de reserva en caso de que del apagón.
3.
Jarvik-7
El
corazón artificial jarvik-7diseñado por el dr. Roberto jarvik, tiene una base
de aluminio, con cuatro válvulas mecánicas, dos ventrículos flexibles de
poliuretano y dos pequeños tubos desde el fondo del ventrículo hasta la pared
del pecho del paciente. Se trata de dispositivos ventriculares, con diafragma
flexible, superficie lisa de poliuretano. Presentan una capacidad de 70 o 100
ml. Se conectan a las aurículas. Implantados en el cuadrante superior izquierdo
abdominal y conectados a la consola mediante tubos percutáneos, por medio de
los cuales cada ventrículo es regulado independientemente.
Los
conductos salen por vía percutánea debajo del arco costal lateral izquierdo,
cerca de la línea axilar. Ambos ventrículos se colocan de manera que el derecho
se encuentra a la izquierda del esternón y el izquierdo se ubica inferior y
lateralmente al primero. En pacientes cuya caja torácica es pequeña, el ventrículo
izquierdo debe colocarse en el espacio pleural para prevenir obstrucción del
retorno venoso y permitir el cierre del esternón. El funcionamiento de los
ventrículos es permanentemente monitoreado.
La
actividad de este dispositivo se realizaba mediante un compresor de aire, fuera
del cuerpo del enfermo, de un tamaño grande, y con una fuente de energía, pero
la vida del corazón artificial se veía limitada por las conexiones a dicha
fuente, las cuales al parecer eran poco fiables y difíciles de desplazar. De los
dos modelos existentes, el jarvik-7-100 ml y el jarvik-7-70 ml, el segundo es
más utilizado por su fácil implantación en pacientes con una caja torácica
grande o pequeña.
Las
evaluaciones clínicas para el uso permanente en pacientes comenzaron en 1982,
cuando los cirujanos en la universidad de utah implantaron el dispositivo en
barneyclark (sobrevivió con el jarvik-7 por 112 días). Cinco implantaciones de
este dispositivo fueron realizadas en 1985, siendo guillermoschroeder quien
sobrevivió durante mayor tiempo (620 días). Hacia finales de los '80, los
cirujanos en 16 centros habían utilizado el jarvik-7 como puente al trasplante
en más de 70 pacientes.
El
sistema de funcionamiento consiste en una turbina implantada en el ventrículo
izquierdo que cuenta con una sonda que gira a toda velocidad y sale por la
yugular este dispositivo puede ser considerado como ventricular ya que, si bien
su lugar es el ápex ventricular izquierdo, no se encontraría propiamente en el
interior de la cavidad ventricular izquierda y de ninguna manera es
extracardíaco es una bomba silenciosa que se implanta en la pared del
ventrículo izquierdo. La salida de sangre fuera del circuito anatómico se hace
desde la punta del ventrículo izquierdo y es reintroducida en la aorta
descendente. La hemólisis producida por el sistema no es significativa.
La
única parte móvil de la bomba es el rotor, encapsulado en una carcasa de
titanio y suspendido por cojinetes cerámicos que se encuentran inmersos en la
trayectoria del flujo de sangre. La turbina es energizada mediante un campo
electromagnético a través del intersticio de aire del motor por el cual fluye
la sangre. La energía es suministrada por un pequeño cable percutáneo y es
regulada por un motor de corriente directa sin escobillas que determina la
velocidad del rotor. El actual diseño para adultos opera a una velocidad fija
determinada por el controlador (entre 8.000 y 12.000 rpm). Los diseños para un
modelo de implante humano de carácter permanente emplean un rango en la
variación del motor que estará en relación con la frecuencia cardíaca y es
ajustable por el paciente de acuerdo con el nivel de actividad. Los flujos que
se obtienen son de 5 a 6 litros por minuto.
4.
Abiocor
El
corazón mecánico cuya denominación es abiocor, es fabricado por la firma
abiomedincorporated, de massachussets y recibió autorización de la fda (food
and drugadministration) de estados unidos. El abiocor consiste básicamente en
una doble bomba de plástico y titanio. La bomba derecha provee sangre a los
pulmones, mientras que la bomba izquierda proporciona sangre a otros órganos
vitales y el resto del cuerpo. Cada uno de las dos bombas es capaz de entregar
más ocho litros de sangre cada minuto. El dispositivo se alimenta internamente
de una batería con una autonomía de sólo 30 minutos, pero que a la vez está
soportada por una pila externa que aporta energía durante varias horas. El
consumo eléctrico estará condicionado a la actividad del enfermo, pudiendo éste
realizar ejercicio físico moderado. Ambas unidades constituyen la base del
corazón artificial, las cuales en conjunto bombean ocho litros de sangre por
minuto y todo ello sin necesidad de cableado en el tórax.
La
conducción se hace a través de electrodos que son aplicados a la piel
(similares a los empleados para la toma de electrocardiogramas), eliminando el
riesgo al enfermo de contraer infecciones dermatológicas. La batería externa va
provista de un mecanismo de control que le permite regular la potencia del
corazón mecánico y que varía automáticamente la marcha de las bombas según sea
la intensidad del esfuerzo desarrollado por el portador.
El
artefacto, cuyo tamaño ha sido comparado con el de un pomelo a fin de dar una
idea al público, tiene un peso de aproximadamente un kilogramo. Posee un motor
interno para mover una bomba hidráulica. La cual hace circular la sangre a un
ritmo regular. Las válvulas están especialmente diseñadas para evitar posibles
ataques y problemas de coagulación.
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