Bioingineria Reabilitarii Sistemului Cardiac. Inima Artificiala.

7/23/2019 Bioingineria Reabilitarii Sistemului Cardiac. Inima Artificiala.

http://slidepdf.com/reader/full/bioingineria-reabilitarii-sistemului-cardiac-inima-artificiala 1/18

Bioingineria reabilitarii sistemuluicardiac. Inima artifciala.

Turbatu Flavius

Steanescu Calin



Aparatul cardiovascular/circulator este un aparat cepermite circularea sângelui i limei !n corp pentru a transporta nutrien"i#o$igen# dio$id de carbon etc. Acesta este compus din inim% i vasele desânge# arterele# venele i capilarele ce sunt r%spândite !ntr&o re"ea deas% printot corpul.

'omparea sângelui se reali(ea(% cumiocardul. Când acesta se contract%#sângele trece din ventricule !narterele pulmonare# respectiv !naort%# etapa numindu&se sistol%.

)up% contractare# urmea(% diastola#unde sângele intr% !n atrii din venelecav% superioar% i inerioar% i dinvenele pulmonare# iar apoi !nventricule.



In urma unor patologii# inima se deteriorea(a si nu mai unctionea(acorespun(ator pentru unctionarea corpului. Astel# daca aceste patologiiau dus la degradarea ireversibila a cordului# necesitatea unui transplat deinima este o prioritate pentru ca respectivul pacient sa mai traiasca si sa&si desasoare viata in mod normal. )atorita aptului ca timpul de asteptare

este unul de lunga durata# s&a incercat# de&a lungul timpului si pana in(iua de asta(i cercetarea unei inimi artifciale.



Inimile artifciale sunt de obicei utili(ate pentru a acoperi timpul scursintre a*area necesitatii unui transplat si transplantul in sine# sau pentru a

!nlocui defnitiv inima !n ca(ul in care transplantul cardiac este imposibilde reali(at.)atorita unctiei inimii de a continua sa bata in aara

corpului daca este vasculari(ata si alimentata cu sange adus la implementarea a ideii unei +inimi in cutie,. Aceastainima in cutie mareste sansa de reusita a transplanturilorcu -# datorita aptului ca de la prelevare pana laintroducerea in corpul primitorului aceasta esteunctionala# nu racita si ara unctie cum se intampla pana

acum in ca(ul transplantului de inima.



0n !nlocuitor sintetic pentru inima ramane printre primele prioritati ale mediciniimoderne# deoarece benefciul evident al unei inimi artifciale este acela de a marisansele de supravietuire a multor pacienti care se a*a pe lista de asteptare in vedereaprimirii unei inimi.Aceasta cerere find in crestere# multi pacienti sunt privati de aceastasansa# deoarece numarul donatorilor este mai mic decat cel al primitorilor# atat dincau(a compatibilitatii cat si a timpului necesar de aparitiei al unui astel de donator.

)ei inventii similare unei inimi artifciale au ost la sâritul anilor 123 # prima inima artifcialaa ost implantata cu succes la om in 1245. Aceasta s&a numit 6arvi7 &8 si a ost proiectata de o

ec9ipa # care ii include pe :illem 6o9an ;ol< i =obert 6arvi7 .



>odele timpurii de inimiartifciale

În 1949, un precursor alinimii artifcale moderne aost construita de catremedici William Sewell șiWilliam Glenn de la Scoalade Medicina Yale. Pompa

etern! a inlocuit cusucces inima unui c"inepentru mai mult de o or!.

Pe 1# decem$rie, 19%&, Willem 'o(an )ol*, cel mai prolifcin+entator din lume de oraneartifciale, a implantat o inimaartifciala intr-un caine lale+eland linic. "inele a tr!it

timp de 9/ de minute.

În 19%0, omino 2iotta a ini3iat studii la 2on, 5ran3a, și 6n19%9-197/ la 8ni+ersitatea ationala de ordo$a, :rentina. ;la pre<entat acti+itatea sa la reuniunea Societatii :mericane deorane interne artifciale ce a a+ut loc la :tlantic it in martie

1971. 2a acea 6nt"lnire, 2iotta a descris implantarea a trei tipuride inimi artifciale implanta$ile in sacul pericardic la c"ini,fecare dintre ele olosind o surs! dierit! de enerie eterna =un motor electric implanta$il, o pompa de rota3ie implanta$ilacu un motor electric etern, și o pomp! pneumatic!.



În 1974, ational >nstitutes o?ealt( a 6nceput Proramul inimiiartifcale , cu scopul de a pune oinima artifciala de om 6ntr-unom, p"n! la s"rșitul acestuideceniu.

În e$ruarie 1977, :drian)antrowit< a eectuat primaimplantare permanenta dinlume a unei inimi mecanicepar3iale @dispo<iti+ul aAuta+entriculul st"nB laMaimonides Medical enter.>n 19&C, un +i3el pe nume Don a supra+ietuit timp de C/ de <ile pe

o inim! artifciala de<+oltata asemenea proiectului lui )ol*.

În 19&%, un taur pe nume EurF a supra+ietuit 9/ de <ile cu o inimaartifciala.În 19&7, un +i3el numit :$e$e a tr!it timp de 104 de <ile cu o inima

'ar+iF % inima artifciala.În 1901, un +i3el pe nume :lred 2ord Dennson a tr!it timp de #70de <ile pe 'ar+iF %.e-a lunul anilor, mai mult de #// de medici, inineri, studen3i șiacultate de<+oltat, testat si im$unatatit inima artifciala )ol* lui.Pentru a aAuta la estionarea mai multe eorturile sale, )ol*atri$uit manaeri de proiect. 5iecare proiect a ost numit dupa

administratorul s!u. Student a$sol+ent o$ert 'ar+iF a ostmanaer de proiect pentru inima artifciala, care a ost ulteriorredenumit 'ar+iF &.



În 1901, William eHries a depus o cerere la 5: pentrupermisiunea de a implanta 'ar+iF & 6ntr-o fin3! uman!. 2a #decem$rie 190#, )ol* a implantat inima artifciala 'ar+iF & 6nEarne larF, unui dentist din Seattle care suerea de insufcien3!cardiac! conesti+! se+er!. larF a tr!it timp de 11# de <ile leatla un compresor pneumatic etern, un dispo<iti+ c"nt!rind 10/ F,dar 6n acest timp el a suerit perioade prelunite de conu<ie și oserie de ca<uri de sanerare, si a cerut de mai multe ori s! i sepermit! s! moar!.



'rototipuri de inimi artifciale totale'9oeni$&8

?n iunie 122@# un b%rbat !n vârst% de 3@ de ani# a primit o inima artifcialatotala %cuta de 6eng :ei la C9eng&sin eneral ospital !n =epublicaC9ine(% TaiDanE. Aceasta inima totala artifciala '9oeni$&8 a ostabricata de un medic dentist din TaiDan ;elvin ;. C9eng# un medicc9ine( T> ;ao si colegii de la Centrul din =epublica C9ina TaiDanE. Cuacest inima artifciala e$perimentala# bataile pe minut au ost men"inute

la 2&1 / 3& mmg i a debitului cardiac la 3.5&.4 l / min. 'acientula primit apoi primul transplant de inima si de rinic9i combinat de succesdin lume# dupa ce inima artifciala a reali(at puntea necesara pentrureali(area transplantului.



AbioCor IPrimul :$ioor a ost implantatc(irurical la un pacient pe data

de C iulie #//1. :$ioor estea$ricat din titan și plastic, cu oreutate de 9/&.10, iar $ateriaintern! poate f re6nc!rcata cu undispo<iti+ de transduc3ie caretrimite puterea prin

pielea.Eateria intern! durea<! oAum!tate de or!, și $ateriaetern! ușor de purtat durea<!timp de patru ore. 5: a anun3atpe % septem$rie, #//7, ca:$ioor ar putea f implantatpentru utili<!ri umanitare dup!ce dispo<iti+ul a ost testat pe 1%pacienti. :cesta este destinatpentru pacientii in stare criticacare nu pot primi un transplantde inim!. 8nele limit!ri aleactualei :$ioor sunt c!

Abiocor IIAceasta pompa# care ar trebui s% fe

implantabila !n maGoritatea barbatilorsi dintre emeil cu o durat% devia"% de pân% la cinci ani# a avutstudii pe animale !n 5# iarcompania spera pentru a ob"ineaprobarea F)A pentru u( uman !n

54.



Berlin eart

>n auust #//7 a ostimplantata o inima artifcialain corpul unei ete de 1% ani laStoller (ildrenJs ?ospital in;dmonton, :l$erta. :unctionat ca o fatietemporara pana cand urma safe asit un donator.>n ciudaacestui lucru, inima artifciala

@numita inima EerlinB a permissa ai$e loc procesul natural iarinima ei s-a reacut sinura.upa 147 de <ile, inima Eerlina ost scoasa, iar inima etei aputut sa unctione<e potri+it

de una sinura. Pe data de 17ecemrie #/11 , inima Eerlin a



Snardia

>n auust #/1/, unui $ar$at in +arsta de %/ de ani i s-a inlocuitinima cu una artifciala temporara in urma unei inter+entiic(iruricale ce a durat % ore. 2a data de 9 iunie #/11, Matt(ewGreen 6n +"rst! de 4/ de ani i-a ost implantat temporar inimaartifciala totala Snardia 6ntr-o opera3iune de șapte ore laSpitalul Papwort(. ;l a ost primul $ritanic care a plecat dintr-unspital sus3inut de o inima artifciala la # auust #/11.Snardia este o companie cu sediul in Ducson, :ri<ona și are 6npre<ent dou! modele distincte disponi$ile. ;ste disponi$il intr-odimensiune de &/cc și %/cc. &/ este utili<at pentruinsufcienta cardiaca $i+entricular! la $ar$atii adulti, in timp ce%/ cc este pentru copii și emei.



u toate ca inimaeste +a<utamecanic doar ca sio pompa,difcultatea

reali<arii unei inimiartifciale estemarita datoritaaptului ca inimaeste un oran multmai comple, care

reactionea<a lastimuli eterni,interni, la emotii,eort, postura.eali<area uneisimple pompe nu

ar satisace acestecaracteristici sideci acea inimaKro$oticaL nu ar fla ni+elul celeinaturale.easemenea si

(iar daca o astel depompa ar aAuta la

circulatia sanelui,aceasta tre$uie

sustinuta electric

pentru a pompa. Seolosesc incom$aterea acestei

pro+ocari $aterii cu operioada de +iata

ridicata, in +ederea

desasurarii cat maiaproape de

normalitate apacientului. >n

decursul istoriei,marea maAoritate a

cercetatorilor s-auaat pe aceasta idee

de pompa artifciala acorpului, reali<and

inimi artifciale careasiura aceasta

pompare a sanelui.



Inima&antoma H un miracol in (ilele noastre

Aceasta inima poate

servi ca si o sc9elape care creste oinima unctionaladin celule stemumane. ste creataprin e$tragereatuturor celulelor viidintr&o inima de porccu o solutie desapun care distrugecelulele si lasa doarstructura proteica inurma.

Inima&antoma estemiracolul medical

pentru care milioanede oameni s&au rugat. ste oricum un pas

gigant inainte pentrumilioane care au

nevoie de noiorgane. >etoda nueste e$clusiv pentru

inima si poate folosita in multe alteorgane ca si rinic9i#

plamani si fcat. Ce aost lasat este unmiracol in (ilelenoastreJo inima

antoma sau o coaGaantomatica a unui

organ care# cuavansarile moderne



8nul dintre cele mai difcile aspecte ale unui transplant deoran este potri+irea elementelor $ioloice intre donator sia<da pentru a scadea riscul unei respineri a oranului. Multetransplante au esuat datorita respinerii noului oran de catrecorp. ricine primeste noi orane tre$uie sa traiasca cu un

reim strict impotri+a respinerii medicatiei pentru tot restul+ietii lor pentru a supra+ietui. 5ara el, corpul a<da +a esua.ar cu aceste metode +in o multime de noi riscuri pentrupacienti. Medicamentele anti-respinere sunt aspre pentrucorp, in special pentru fcat si rinic(i.2asand pacientii ce aueecuat transplant cu risc de la noul oran , esuea<a. >nima-

antoma este un oran care nu +a f respins.orpul +arecunoaste noul oran ca si cum ar f propriul cu sanelepacientului , celulele si +asele de sane. ricum, inima-antoma nu este inca cel mai modern miracol al medicinei carea +indecat ne+oia de donatori.

l l i t t ( i i i i i ti l i t t



ecelulari<area este o te(nica a inineriei tisulare proiectata sadistrua toate celulele de la un oran donator , lasand doartesutul conAuncti+ care este olosit sa tina celulele la loc.:ceasta sc(ela de tesut conAuncti+ Nnumita Ooran-antomaLpentru aspectul pal si aproape translucid- poate f pusa la loc cu

propriile celule ale pacientului, cu scopul de reenerare aoranului care poate f transplantat in corpul pacientului arateama de respinere a tesutului. inima de soarecedecelulari<ata se reenerea<a cu celulele unei inimi umane sipractic +a incepe sa $ata autonom.



)ecelulari(area este obtinuta olosind en(ime si detergenti care sparg sidesc9id celulele si elimina continutul celular. Solutiile trebuie sa feperu(ate de&a lungul musc9iului inimii olosind o pompa. Ku doar princamerele inimii # dar de apt prin arterele coronare care asigura alimentareacu sange a musc9iului inimii in sine. 'rotocolul publicat durea(a apro$imativ

1 ore.



Bibliografe

• Step9enson# LarrM :# et al. NT9e >ic9iganeartO T9e :orldPs First Successul Qpen eartQperationRN Journal of Cardiac Surgery 18.-55EO 5-4H53@.

• Articial Heart in the chest: Preliminary report . Trans. Amer. Soc. Inter. Qrgans# 12@1# 8O-14

• Spare 'artsO Qrgan =eplacement in American

SocietM. =enee C. Fo$ and 6udit9 '. SDa(eM.KeD or7O Q$ord 0niversitM 'ressJ 1225# pp.15H13

Bioingineria Reabilitarii Sistemului Cardiac. Inima Artificiala.

Documents