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Corazón artificial

Este artículo trata sobre Corazón. Para otros usos de este término, véase Corazón (desambiguación).
Corazón artificial
Información sobre la plantilla
Corazon artf.jpg
estructura de un corazón artificial
FunciónFunciona como una bomba, impulsando la sangre a todo el cuerpo.

Corazón artificial . prótesis que se implanta en el cuerpo para reemplazar al corazón biológico. Es distinto de una máquina de bypass cardiopulmonar, que es un dispositivo externo utilizado para proveer las funciones del corazón y los pulmones

Historia del Corazón Artificial

Unos de los primeros dispositivos que podríamos considerar como corazón artificial, fue una máquina de asistencia cardio-pulmonar, que fue utilizada por su creador el Dr. John Heysham Gibbon en una cirugía de corazón abierto en el año de 1953 dando buenos resultados, ya que extraía la sangre del paciente la oxigenaba y la devolvía al cuerpo. Tet Akutsu y Willem Kolff en el año de 1957 comenzaron un programa de investigación en la clínica de Cleveland sobre el corazón artificial total. Desde 1958 Domingo Liotta realizó varios estudios, sobre los corazones artificiales totales, desarrollando así en 1962 un sistema de asistencia ventricular, exclusivo para el ventrículo derecho, creado en la Baylor University College un instituto de Houston. Un año más tarde un 19 de julio de 1963 Domingo Liotta y E. Stanley Crawford implantaron el primer dispositivo clínico LVAD en el Methodist Hospital de Houston, realizando un bypass del Ventrículo Izquierdo desde el atrio izquierdo hasta la Aorta Torácica Descendente1 En 1963 Paul Winchell patentó el primer corazón artificial creado por el mismo, para posteriormente entregar esta patente a la Universidad de Utah. De este invento Robert Jarvik se basó para desarrollar el corazón artificial más conocido el Jarvik En el año de 1964 Domingo Liotta y Denton A. Cooley, realizaron el primer trasplante del corazón artificial total a un paciente que había sufrido un infarto cardiaco, el cual era un método temporal hasta sustituirlo por un corazón bilógico, pero el paciente falleció al ser intervenido nuevamente para implantar el corazón biológico, la principal causa fue una infección provocada por hongos. En la década de los años 70, existieron muchos dispositivos de asistencia ventricular, por lo que el Dr. Robert Jarvik inspirado y basado especialmente en el modelo patentado de Paul Winchell, diseño el primer prototipo de un corazón artificial total, el Jarvik 3, este dispositivo mostro grandes ventajas ya que al hacer las respectivas pruebas en animales vacunos vieron que estos podían tener una vida promedio de cuatro meses, sin ninguna intervención quirúrgica posterior al trasplante. Es así que para el año de 1976 El Dr. Robert Jarvik mejoro su diseño y desarrollo el Jarvik 7, el cual tiene ya una apariencia similar a un corazón biológico, utilizaba dos cámaras que hacían las veces de ventrículos, lo que nos permitía bombear la sangre a través de dos tubos conectados a estas cámaras, permitiendo una mayor circulación de flujo sanguíneo, y lo más relevante es el crecimiento de tejido alrededor del corazón artificial. Este prototipo fue aprobado para el trasplante en humanos en el año de 1981, la vida promedio de un paciente con este prototipo era de unos seis meses.

Funcionamiento

La función de un corazón artificial es la misma que la de un corazón bilógico, el AbioCor posee las cavidades para bombear la sangre en sus mitades izquierda y derecha. La sangre que oxigena los pulmones fluye hacia la cavidad izquierda, de donde sale a recorrer todo el cuerpo; la sangre con una existencia de oxígeno agotado entra y sale por la cavidad derecha. Entre estas cavidades existe un mecanismo herméticamente sellado que desempeña la función de las paredes cardíacas, que genera movimientos de bombeo de sangre, en su interior un motor eléctrico hace girar una bomba centrífuga entre 5000 y 9000 rotaciones por minuto, esta bomba expulsa un líquido viscoso hidráulico, un segundo motor gira la válvula de cierre o apertura. Cuando la sección izquierda se llena del fluido su membrana se empuja hacia afuera expulsando así la cavidad izquierda a la sangre, simultáneamente el líquido hidráulico sale de la sección derecha por lo cual su membrana se desinfla dejando libre esta cavidad para que la sangre entre. Estas válvulas cardiacas están fabricadas de plástico, los conductores de entrada están conectados a las aurículas izquierda y derecha del corazón extirpado y los conductores de salida a las arterias de aorta y pulmonar. El corazón artificial pesa aproximadamente un kilogramo, más el peso de la batería interna, bobina de inducción eléctrica y el módulo de control otro kilogramo más, unos 20 watt de energía eléctrica por lo que es necesario que se este cargando constantemente, por lo que se utiliza las baterías de litio el cinturón del paciente.

Tipos de corazón artificial

Existen muchas formas de clasificar estos aparatos, dependiendo de su forma de funcionar (pulsátiles y no pulsátiles), la duración efectiva de su uso (de corta, mediana y larga duración), si quedan dentro o fuera del cuerpo (paracorpóreos versus implantables), si reemplazan totalmente la función del corazón o si asisten la función de uno o ambos ventrículos (corazón totalmente artificial versus aparatos de asistencia uni o bi ventricular). A modo de resumen: - No pulsátiles (ej: ECMO, bomba centrífuga, bombas de flujo axial) - Pulsátiles (ej: Abiomed BVS 5000, HeartMate, Berlin Heart) - Paracorpóreos Implantables - Asistencia parcial (VAD) Asistencia biventricular (Bi VAD) - Corazón artificial total (Ej.:CardioWest, AbioCor)

Primer implante de un corazón artificial total

Durante la tarde del 4 de abril de 1969 Denton A. Cooley y Domingo Liotta le reemplazaron el corazón a un hombre moribundo por un corazón mecánico ubicado dentro de su pecho, esta operación se realizó a modo de puente para permitir un trasplante en el Texas Heart Institute en Houston. El paciente se despertó y se recuperó sin problemas. Después de 64 horas el corazón artificial impulsado por medios neumáticos fue extraído siendo reemplazado por el corazón de un donante. Reemplazar el corazón artificial más tarde se demostró no fue una decisión adecuada. Treinta y dos horas después del trasplante el paciente falleció de lo que más tarde se determinó fue una infección pulmonar aguda, que se extendió a ambos pulmones, causada por hongos, muy probablemente producto de las drogas inmuno depresoras que se le habían sumnistrado. Si hubieran dejado el corazón artificial es probable que el paciente no hubiera fallecido.4 El prototipo original del corazón artificial de Liotta-Cooley utilizado en esta histórica operación es exhibido en el Smithsonian Museum Treasures of American History en Washington, DC. El primer corazón artificial que fue patentado fue inventado por Paul Winchell en 1963 . Posteriormente Winchell le cedió la patente a la Universidad de Utah, donde Robert Jarvik lo utilizó como modelo para desarrollar el Jarvik-7. Los diseños de Jarvik mejoraron el diseño, pero sus pacientes fallecieron después de unas breves pruebas. El primer paciente al que se le colocó el Jarvik-7, fue el dentista Barney Clark de 61 años de edad que sobrevivió durante 112 días después de la implantación que se realizó en la Universidad de Utah el 2 de diciembre, de 1982. Una de las innovaciones que incorporaba el Jarvik-7 era el material de recubrimiento interno, desarrollado por David Gernes. Este recubrimiento favorecía la adherencia de la sangre y el recubrimiento de sus paredes internas con tejido vivo, lo que permitía se estableciera un flujo más natural de la sangre. Después de que unas 90 personas recibieran el dispositivo de Jarvik, se prohibió el implante de corazones artificiales en pacientes con fallas cardíacas para usos permanentes, porque la mayoría de los pacientes no lograban sobrevivir más de seis meses. Sin embargo, se utiliza de forma temporal en algunos candidatos a trasplantes cardíacos, que están esperando la aparición de un donante de corazón pero necesitan urgentemente reemplazar su corazón ya que está sumamente enfermo. Hiroaki Harasaki de la Cleveland Clinic desarrolló dos mejoras importantes sobre el corazón artificial y diseñó nuevos órganos artificiales. Las dos innovaciones patentadas resuelven importantes obstáculos de la problemática de los órganos artificiales implantables y sus materiales. La primera fue un material de recubrimiento superficial que no induce la coagulación lo cual reduce en forma significativa los riesgos de que el sistema inmunológico del paciente rechace el órgano. La segunda innovación, que requirió un esfuerzo colaborativo de numerosas disciplinas, consistió en una fuente de energía implantable con una generación de calor tan reducida que no daña los tejidos.

Resultados

Se estima que más de 5000 pacientes en el mundo han sido tratados con algún sistema de corazón artificial como puente para transplante. Además un 30% de los adultos que esperan transplante utilizan en la actualidad alguno de estos sistemas, logrando globalmente el 60% llegar al transplante, con buenos resultados posteriores. Los sistemas implantables, como el HeartMate, han demostrado mayores tasas de éxito, con series que se acercan al 80% de pacientes asistidos exitosamente hasta que obtienen un órgano.

Complicaciones

Evidentemente uno de los aspectos más difíciles de superar en la carrera por el corazón artificial ha sido la presencia de complicaciones. Ellas derivan principalmente de la imposibilidad hasta ahora de diseñar superficies y válvulas 100% biocompatibles, y que por lo tanto no sean trombogénicas, y de la necesaria conexión al exterior de estos aparatos, con el consecuente riesgo de infección. Así entonces, las principales han sido las hemorragias, los accidentes neurológicos, ya sea por embolias o hemorragia, las infecciones del trayecto del cable de conexión percutáneo, la sepsis, la falla estructural o de funcionamiento de los aparatos, la hemólisis y la mayor sensibilización inmunológica, con el teórico mayor riesgo de rechazo posterior al transplante.

Fuente

-http://escuela.med.puc.cl/publ/Boletin/20071/corazon.pdf

-http://www.monografias.com/trabajos97/el-corazon-artificial/el-corazon-artificial.shtml