Új korszakot nyitottak

A kentucky állambeli Louisville Zsidó Kórházában 2001. július 2án új fejezetet nyitottak a szívtranszplantáció történetében. Az amerikai AbioMed vállalat kutatóorvosai végrehajtották az elsõ mesterséges szív beültetését, ami reményt adhat a késõbbiekben azok számára is, akik eddig hiába vártak új szívre. A vállalat által kifejlesztett zseniális szerkezet, az AbioCor volt az elsõ olyan, teljesen belsõ mûködésû és komplett mesterséges szív, amely az orvosok reményei szerint már számottevõ mértékben hosszabbíthatja meg a betegek életét.

Az AbioCorkísérletben résztvevõ személyek egytõlegyig olyan betegek voltak, akiknek kevesebb mint harminc napja volt hátra, és akiken valószínûleg már egy transzplantáció sem segített volna. A szerkezetet úgy tervezték, hogy a halálos betegek várható élettartamát megkétszerezze, vagyis a várható, mindössze harminc napos túlélési idõt legalább hatvan napra nyújtsa. A legmerészebb várakozások szerint az AbioCor 180 napos túlélést biztosított volna. Az elsõ operáció után 2004. február 20ig még további tizenegy páciensnél ültettek be mûszívet. Az eszköz a tapasztalatok fényében messze a várakozások felett teljesített: az átlagos túlélési idõ öt hónappal haladta meg az elvárásokat, míg a leghosszabb ideig életben maradt pácienst a 71 éves Tom Christensont 215 napig szolgálta hûen mesterséges szíve.

Elõzmények

Hogy jobban megértsük az AbiCor jelentõségét, tekintsünk egy kicsit vissza a korábbi kezdeményezésekre és azok eredményeire. A teljesen mesterséges szív (Total Artificial Heart TAH) kifejlesztésére irányuló kísérletek mintegy negyven éve, az 1960as években kezdõdtek. A mérnöki ismeretek és a korabeli technika fejlettségi szintjét tekintve óriási fába vágták a fejszéjüket a kutatók. Olyan szerkezet megalkotását tûzték ki célul, ami évente 35 milliószor pumpál folyamatos üzemmódban, azaz egyetlen másodpercnyi kihagyás és természetesen mindenféle alkatrészcsere nélkül.

Az elsõ szerkezetek még szekrényméretûek voltak, és a beteg a testébe vezetett csövek révén folyamatosan össze volt kötve a hatalmas kiszolgálóegységekkel. A behatolási helyek állandó fertõzésveszélyt jelentettek, folyamatosan fennállt a beültetett idegen testek kilökõdésének kockázata a betegnek tehát esélye sem lehetett az önálló életre.

Az áttöréssel kecsegtetõ 1982es Jarvik7 nevû szerkezet már sokkal kisebb volt elõdeinél. Kiszolgálóegysége bár kisebb volt mint elõdeié, de még mindig akkora, mint egy kisebb hûtõszekrény. A szív pneumatikus elven mûködött, a levegõt a kiszolgálóegységbõl vékony csövek juttatták a pumpához. Sajnos az emberi szervezet nem jól reagált az új eszközre, a mûtétet követõ 112 nap során egyik komplikáció a másikat követte. A második kísérlet már sikeresebbnek mondható: William Schroeder már 620 napig élt. Az új túlélési adatok felbátorították a kutatókat; úgy tûnt, lehetséges olyan készüléket készíteni, ami számottevõ mértékben hosszabbítja meg a betegek életét. Ezután már csak a méret volt kérdéses: sikerüle olyan szerkezetet elõállítani, ami nem köti ágyhoz a mesterséges szívekkel élõket.

Szabadabban élni

Az AbioCor kifejlesztésekor ezeket a szempontokat is figyelembe vették a kutatók. A készülék egyedülálló volt a tekintetben is, hogy kizárólag energiaellátása zajlik a külvilág felõl. A testen belül található áramátalakító mágneses elven hozza létre a szerkezet mûködtetéséhez szükséges energiát, emellett akkumulátorokat is tartalmaz, ami lehetõvé teszi, hogy a páciens mintegy fél órán át mindenféle külsõ energiaforrás nélkül is elvégezhessen olyan tevékenységeket, mint pl. a zuhanyozás. A beteg tehát mobil, nincs ágyhoz kötve, így a normális életre is van esélye.

Az amerikai cég által kifejlesztett, borjúkon is tesztelt mûszívet úgy tervezték, hogy kritikus alkatrészei legalább öt évig hibátlanul mûködjenek, ami nem kevesebb, mint 180 millió szívdobbanást jelent. A szerkezet tesztelése során annak mûködési frekvenciáját növelve (tehát mintegy "felgyorsítva az idõt") azonban azt tapasztalták, hogy harminchét évnek megfelelõ szívdobbanásig nem következett be semmilyen zavar vagy hiba, így a természetes szívek reális transzplantációs alternatívájává vált. Az AbioCor alapjáraton percenként öt liter vért pumpál, nagyobb izommunka estén azonban ezt akár a kétszeresére is képes növelni, ami komolyabb sporthoz ugyan nem elegendõ, de egy pár emelet lépcsõzéshez bõven megfelel.

Az új szerkezet

A szerkezet alapvetõen három részbõl áll. A mellkasi egység voltaképpen egy kb. 90 dkg tömegû (az elsõ egység még kétszer nehezebb volt), titánés mûanyagelemekbõl álló pumpa, melyben mesterséges kamrákat alakítottak ki. Ezekhez megfelelõ szelepek, és egy motoros meghajtású hidraulikus pumpa csatlakozik. A mûködés során a hidraulikus rendszerben létrejövõ nyomás hajtja át a vért az egyik oldalról a másikra, esetünkben a mesterséges jobb kamrából a tüdõ felé (kis vérkör), vagy a mesterséges bal kamrából a nagy vérkörbe, azaz a test további szervei felé. A megfelelõ nyomás létrehozásáról gondoskodó pumpa motorja a szükségletektõl függõen 4000 és 8000 fordulatot tesz meg percenként.

A tápellátást biztosító rész egy, a test belsejében elhelyezett akkumulátor, melyet egy külsõ egység folyamatosan tölt. A töltéshez nem kell fertõzésveszélyt jelentõ drótokat vezetni a szervezetbe, mivel a külsõ áramforrás indukciós elven tölti fel az akkumulátorokat, s ehhez elég, ha a test megfelelõ pontjára helyezik az energiát átadó egységet. A harmadik egység az érzékelõés vezérlõegység, melyet szintén a testen belül helyeznek el. Ez méri a szervezet különbözõ változásait, és dönt arról, hogy a pillanatnyi szükségleteknek megfelelõen több vagy kevesebb vért pumpáljon a mûszív az erekbe.

A mûtét

A több mint 7 órás mûtét a maga nemében egyedülálló volt. A sebészek nem csupán kivágták és kiemelték a természetes emberi szív jobb és bal kamráját, de egyszersmind egy idegen testet is behelyeztek a páciens mellkasába. Ezalatt a beteget a szív és a tüdõ funkcióit ellátó gépre kapcsolták. A mûtét alatt több száz öltéssel rögzítették a szív megmaradt részeit a mesterséges kamrákhoz; a mesterségest a természetessel összekötõ részeknél pedig különleges, testbarát, szintetikus szöveteket alkalmaztak. A történelmi jelentõségû beavatkozásban számtalan szakember vett részt, többek között két vezetõ sebész, vérátömlesztési specialisták, aneszteziológusok, tucatnyi nõvér, valamint a technikai személyzet tagjai.

A jövõ

Bár a mesterséges szívvel élõk túlélési esélyei ma nem jobbak a szívtranszplantáción átesett betegek esélyeinél, a két adatot még nem lehet összehasonlítani. A donorszervek száma azonban rendkívül korlátozott, az új szívre várók hónapokat, éveket is várhatnak, sokan nem is érik meg a beültetés napját. Másik szempont, hogy már az elsõ mesterséges eszközök beültetési költsége is sokkal alacsonyabb a természetes szívtranszplantáció áránál. Az AbioCor beültetésének költsége ötévi utógondozással együtt körülbelül 148 ezer dollár, míg egy szívátültetés az ötévi utánkövetéssel, gyógyszerekkel (nem számítva az esetleges komplikációkat) 284 ezer dollárba kerül.

Mindezeket figyelembe véve az olyan legújabb generációs mesterséges szívek, mint az AbioCor, valószínûleg hamarosan valós alternatívái lehetnek a korlátozott számban igénybe vehetõ szívtranszplantációs beavatkozásoknak.