Naděje pro lidská srdce - odzkoušeno na prasatech

Umělé srdce

Vědci z americké Boston Children's Hospital vyvinuli měkké implantabilní robotické zařízení, které by mohlo při svém úspěšném zavedení zachránit miliony lidských životů. Tato převratná technologická novinka obepíná a zároveň stlačuje část srdce takovým způsobem, aby pomohla selhávajícímu orgánu správně čerpat krev. Inženýři skloubili tuhé opěrky s pohyblivými robotickými součástkami, čímž zajistili efektivní pumpování krve a spolehlivý chod. Nová robotická pumpa přitom není prostým výstřelkem do tmy, neboť použitá technologie vychází z úspěšného projektu robotického rukávu.

Plně autonomní pomůcka

Obrovskou výhodou této robotické novinky je skutečnost, že může selektivně asistovat levé nebo pravé srdeční komoře zvlášť. Tato úžasná schopnost by tak mohla zachránit životy pacientů s vrozenou srdeční vadou postihující pouze jednu stranu orgánu. „Začali jsme vyvíjet novou technologii, která by pomohla jedné nemocné komoře pumpovat krev do této komory a poté ji účinně pumpovat do oběhového systému,“ vysvětlil kardiochirurg Nikolay Vasilyev z Boston Children's Hospital. Dané zařízení se tedy zaměřuje pouze na onu nefunkční komoru, nikoliv na obě jako některé dřívější verze.

Plně autonomní přístroj se skládá ze septální kotvy, vyztužené tyče a těsnící objímky, která prochází stěnou srdeční komory. Rámeček s měkkými aktuátory je namontován kolem postižené komory, přičemž části mechanické soustavy rytmicky stlačují srdce zvnějšku. Kotva uvnitř orgánu zase přispívá ke správnému srdečnímu tepu. „Když se aktuátory uvolní, speciálně navržené elastické pásky pomáhají vrátit srdeční stěny do původní polohy a komory naplní dostatečným množstvím krve,“ popsal na první pohled jednoduchý mechanický princip Vasilyev.

Efektivita a bezpečnost

Zatímco dřívější zdravotnické pomůcky mohou svojí činností sousední komoru přímo ohrozit, tuhá ortéza zdravou stranu srdce před mechanickým poškozením vedlejší komory úspěšně chrání. Tato bezpečnostní opatření jsou nezbytná, neboť správné fungování obou komor je pro lidský život samozřejmě nezbytné. Zatímco pravá komora pumpuje krev do plic, její levý protějšek žene krev do zbytku těla.

Mezi další nesmírné přednosti robotického pomocníka je fakt, že krev nepřichází do přímého kontaktu s robotickými částmi. Přes stávající srdeční pumpy totiž krev protéká skrze čerpadlo, což může způsobit další komplikace. Jisté nevýhody ale přece jen existují. Pro správné fungování tato robotická pumpa vždy vyžaduje, aby její nositel trvale užíval antikoagulační léky, které brání srážení krve. Odborníci vidí největší problém zejména u pediatrických pacientů, v jejichž případě může být volba ideální rovnováhy léků problematická. Dětští pacienti totiž čelí mnohem vyššímu riziku nadměrného krvácení nebo nebezpečných sraženin.

Prasečí srdce

Působivé zařízení bylo prozatím testováno na srdcích poražených prasat. Prasečí srdce je tomu lidskému velmi podobné, což vědcům umožnilo praktikovat řadu simulací. Během stabilního průtoku krve tak mohli napodobit různé druhy srdečních selhání a podle toho se technicky zařídit. Tyto experimenty ovšem stále nezahrnovaly trvalé implantování robotického zařízení do těla živého zvířete. Právě tahle zkušenost odborníky teprve čeká. Především chtějí zjistit, zdali dokáže dané zařízení udržet zdravý průtok krve po dobu několika měsíců. Technická pomůcka s obrovským potenciálem musí ještě podstoupit zmenšení, protože rozměrnost čerpací a kontrolní jednotky je o něco větší než průměrný DVD přehrávač.

Miliony čekatelů

Po úspěšném testování bude celý systém klinicky zkoumán na lidských pacientech. Teprve po řádném odzkoušení by připadlo v úvahu tuto zdravotnickou pomůcku používat. Už aby to bylo, protože aktuální stav není vůbec příznivý. Srdeční selhání postihuje jenom ve Spojených státech amerických přibližně 5,7 milionů lidí, celosvětový odhad se pak týká přibližně 26 milionů osob. Mezi mnoha postiženými jsou také děti, které se narodily s vrozenou srdeční vadou. Smutné přitom je, že polovina z postižených umírá do pěti let od diagnózy.

Transplantace srdce je samozřejmě nejlepší volbou. Zdravých orgánů je ovšem velký nedostatek, a tak se srdeční onemocnění často řeší zavedením speciálního zařízení. Prozatímní elektromechanická pomůcka napomáhá správné krevní cirkulaci a je schopna částečně nebo úplně nahradit funkci nemocného srdce. Problém ale nastává během přepravy krve, která probíhá přes umělé trubice. Během exportu může dojít k nebezpečné srážlivosti krve. Pacienti jsou tak vystaveni riziku mrtvice.

Text: Petr Smejkal