قلب مصنوعی

در سال ۱۹۸۲، Paul Winchel نمونه اولیه ای از یک قلب مصنوعی را طراحی کرد، اما استفاده از آن در بدن یک انسان کاری مخاطره آمیز به نظرمی رسید. در نهایت جراح متبحری به نام William Devries از دانشگاه Utah آمریکا تصمیم به انجام این پیوند گرفت. او این دستگاه را Jarvik-۷ نامید. این نخستین ماشینی بود که می توانست به طور دائم جایگزین قلب شود. بیمار دریافت کننده پیوند، دندانپزشکی ۶۱ ساله به نام Barney Clark بود. شانس زندگی او در صورت عدم دریافت پیوند، کمتر از سی روز پیش بینی می شد. جراحی با موفقیت انجام شد و کلارک ۱۱۲ روز زنده ماند.یکی از ویژگی های Jervik-۷، به کارگیری نوعی فلز مخصوص در حفرات داخلی آن بود. خون در برخورد با این نوع فلز منعقد می شد و لایه ای در داخل حفرات تشکیل می داد. این امر سبب تسهیل حرکت خون در قلب می شد.عملکرد Jarvik-۷همانند پمپ هوا طراحی شده بود و برخلاف مدل پیشرفته امروزی، لازم بود چندین رشته سیم از بدن بیمار بیرون بیاید و به منبع تغذیه خارجی متصل شود. طبیعی ترین پیامد این طراحی، بروز عفونت های متعدد در محل عبور سیم ها از پوست بود. پیش از توقف تولیدJarvik-۷، در چندین بیمار دیگر نیز، از آن استفاده شد، اما به علت بروز مشکلات فنی نظیر خطاهای مکانیکی و حجم بسیار بزرگ دستگاه، تولید آن متوقف شد.دو کشف اساسی، در تولید قلب های مصنوعی مدرن نقشی کلیدی داشتند؛ مورد اول تولید پوریه ضد انعقاد است که در لایه بیرونی قلب مصنوعی استفاده می شود و احتمال پس زده شدن آن را از سوی سیستم ایمنی و بافت های اطراف به حداقل می رساند. کشف مهم دیگر، اختراع سیستم منبع تغذیه قابل کاشت درون بدن است که هیچ گونه حرارتی در بافت های اطراف خود ایجاد نمی کند. این دو کشف از ابداعات فردی به نام Hiroaki Harusaki است.این دو ویژگی به همراه ده ها تکنولوژی دیگر، در قالب یک مدل قلب مصنوعی با نام AbioCor ارائه شده است. این مدل در سال ۲۰۰۱ برای نخستین بار به کارگرفته شد و در سال ۲۰۰۴ با رسیدن به حد نصاب های لازم، مجوز FDA را دریافت کرد. ۸۶درصد از بیماران دریافت کننده AbioCor بیش از یک سال و ۶۴درصد بیش از ۵ سال شانس زندگی یافتند.
دهلیز راست
دهلیز چپ
آئورت
شریان ریوی
قلب انسان به طور میانگین خون را با نرخ ۶۰ تا ۱۰۰ بار در دقیقه پمپاژ می کند. قلب در دو مرحله عمل می کند:
پس از آن عضلات قلب تا تپش بعدی استراحت می کنند. در این فاصله قلب دوباره از خون پر می شود.در بیمارانی که از قلب مصنوعی جدید استفاده می کنند، قلب مصنوعی جایگزین بطن ها می شود و دهلیزها هنوز در جای خود باقی مانده اند؛ بنابراین در مرحله اول از فرایند پمپاژ خون، همچنان دهلیزهای قلب طبیعی، به طور هم زمان منقبض می شوند و خون را به خارج از قلب می فرستند. اما مرحله دوم متفاوت با قلب طبیعی انجام می شود. از آنجا که نحوه طراحی قلب مصنوعی به صورتی است که در هر لحظه خون را تنها به یکی از دو بطن می فرستد، ابتدا خون به ریه ها فرستاده، سپس به سایر نقاط بدن پمپ می شود. قلب مصنوعی قادر است خون را با نرخ ده لیتر در دقیقه پمپ کند که برای فعالیت های روزانه کافیست.
قلب مصنوعی AbioCor از جنس تیتانیوم و پلاستیک است و چهار بخش زیر را به هم متصل می کند: