Oversikt

i løpet av andre halvdel av det tjuende århundre koronar hjertesykdom ble den ledende dødsårsaken i velstående, industrialiserte land. Videre var mer enn halvparten av dødsfallene i Usa forårsaket av hjerte-og karsykdommer. Mange av disse dødsfallene kunne ha blitt forhindret av aggressiv ledelse og kirurgiske prosedyrer, inkludert hjertetransplantasjonsoperasjoner. Mangelen på donorhjerter førte imidlertid til håp om at en helt implanterbar mekanisk enhet kunne overvinne mangelen og unngå problemet med immunologisk avvisning, men tidlige forsøk på å implantere permanente kunstige hjerter ble kritisert som for tidlige menneskelige eksperimenter. Faktisk kan kontroversene reist av eksperimentelle implantasjoner på 1960-tallet ha hemmet utviklingen av en permanent hjerteutskifting. Den dårlige livskvaliteten fra kunstige hjerter førte i stedet til innsats for å utvikle en ny generasjon venstre ventrikulære assistentenheter.

Bakgrunn

menneskets hjerte er et bemerkelsesverdig organ—litt større enn en knyttneve—som slår over 100 000 ganger om dagen uten hvile. I en gjennomsnittlig voksen pumper hjertet mer enn 4.300 liter (16.000 liter) blod om dagen gjennom nesten 100.000 miles (161.000 km) blodkar. Michael E. DeBakey, en pioner innen hjertekirurgi, som har blitt kalt «Texas Tornado», forutslo at En mekanisk enhet kunne duplisere hovedfunksjonen. Kunstige hjerter går faktisk tilbake til 1957, Da Willem Kolff, oppfinner av den kunstige nyre, og Tetsuzo Akutsu implanterte et eksperimentelt hjerte i dyr. Kolffs modellhjerte holdt en hund i live i 36 timer. Hjertespesialister og forskere har fulgt fire generelle tilnærminger til hjerteutskifting: kunstige hjerter, transplantasjon av donorhjerter, assistere enheter som erstatter bare en del av det naturlige hjertet, og erstatningshjerter utviklet av vevstekniske teknikker i laboratoriet, eller hjerter vokst i genetisk endrede dyr.det ideelle kunstige hjertet vil fungere i hovedsak vedlikeholdsfritt i mange år i det varme, fuktige, korrosive indre miljøet i kroppen. Utformingen av et vellykket kunstig hjerte må overvinne vanskelighetene som har blitt avslørt siden de første slike enhetene ble testet på 1960-tallet: skader på blodet forårsaket av kontakt med kunstige materialer, avvisning av erstatningshjertet av kroppens immunsystem, vanskeligheter med å levere tilstrekkeligkraft til pumpen uten tilkoblinger gjennom huden, miniatyrisering av pumpene nok til bruk hos barn og små voksne, og justering av blodstrømmen som følge av fysiologisk stress. Selv om de kunstige hjerter i utvikling i løpet av 1990-tallet kan løse mange av disse problemene, vil disse enhetene trolig ikke bli praktiske eller rutinemessige i mange år. Faktisk er historien om det kunstige hjertet en historie med kontroversielle saker.

Impact

Studier utført Av Institute Of Medicine i 1990 anslått at 10.000 til 20.000 Amerikanere per år kan være kandidater for en total kunstig hjerte og en annen 25.000 til 50.000 kan trenge en venstre ventrikkel hjelpe enheten. Hjertesvikt påvirker ca 5 millioner Amerikanere per år; i tillegg økte dødeligheten fra hjertesvikt tredoblet mellom 1974 og 1994. Ulike former for kunstige pumper har gitt midlertidige «broer», og holder pasientene i live mens de venter på en transplantasjon, men antall donerte hjerter er bare ca 2000 per år. For mange pasienter, hjelpe pumper, også kjent som VENSTRE ventrikkel bistå enheter (LVAD), kan være mer praktisk enn å erstatte hele hjertet. DeBakey begynte å jobbe med et kunstig hjerte og relaterte enheter i 1960. HAN oppfant EN enkel blodpumpe, LVAD, som kunne hjelpe hjertet mens en pasient ventet på en transplantasjon. I 1966 Utførte DeBakey DEN første menneskelige implantasjonen AV EN LVAD.en av de mest dramatiske hendelsene i tyvende århundre kirurgi skjedde i 1967, da Christiaan Barnard (1922- ), En Sørafrikansk kirurg, utførte den første menneskelige hjertetransplantasjon. (I mange tilfeller kan hjertesykdom være så alvorlig at en pasient ikke kan overleve ventetiden for en donor hjerte. Forsøk på å bruke dyreorganer, Som Leonard Baileys 1984 transplantasjon av en bavian hjerte til en nyfødt, som ble identifisert Som Baby Fae, endte i fiasko. Derfor ga mangelen på donororganer en stor impuls til utviklingen av et kunstig hjerte.den 4. April 1969 utførte Denton A. Cooley den første menneskelige implantasjonen av et totalt kunstig hjerte da Han brukte en enhet utviklet Av Domingo Liotta for å opprettholde Livet Til Haskell Karp. Karp var en 47 år gammel pasient som var i hjertesvikt etter operasjon for en venstre ventrikulær aneurisme. Karp levde med det kunstige hjertet i brystet i 65 timer, men døde kort tid etter å ha mottatt en hjertetransplantasjon. DeBakey hevdet at hjertet Cooley brukte var identisk med en under utvikling i laboratoriet hans, og At Cooley hadde brukt det uten tillatelse. Fordi enheten hadde blitt brukt med bare begrenset suksess i kalver, Betraktet DeBakey human implantasjon for tidlig og uklokt. Selv Om Cooley hadde fått samtykke til operasjonen fra pasienten, hadde han ikke søkt tillatelse fra hospital review board eller fra føderale byråer. Han og Liotta trodde at tillatelse ikke ville ha blitt gitt, og at de ville ha mistet en perfekt mulighet til å utføre eksperimentet. Samarbeidet Mellom Cooley Og DeBakey ble ødelagt av striden omringet Karp drift.

Deretter tok karps enke en urettmessig dødsdrakt mot Cooley. Hun hevdet at hun og hennes ektemann ikke hadde blitt fullt informert om risikoen ved forsøksprosedyren. Dommeren avviste saken, avgjorde at pasienten hadde gitt informert samtykke og at sykehuset og kirurger hadde grundig informert pasienten om risikoen ved prosedyren og den lave sannsynligheten for fullstendig gjenoppretting eller overlevelse. Beslutningen i dette tilfellet betraktes som et landemerke i utvikling og implementering av medisinsk teknologi.I 1981 utførte Cooley en annen kontroversiell operasjon, implantasjonen av et totalt kunstig hjerte utviklet Av Tetsuzo Akutsu. Den 36 år gamle pasienten ble opprettholdt på det kunstige hjertet i 55 timer til et donorhjerte var tilgjengelig for transplantasjon. Robert Jarvik, en lege og biomedisinsk ingeniør, kontaktet DeBakey om å teste En lignende enhet, kjent som Jarvik-7, Men DeBakey nektet fordi Han ikke trodde at enheten var klar til menneskelig bruk. Ett år senere implanterte William DeVries, i samarbeid Med Jarvik, Jarvik – 7-hjertet i brystet Til Barney Clark, en 61 år gammel Seattle-tannlege som døde av hjertesvikt.I motsetning Til Karp-saken, der det kunstige hjertet ble implantert som en bro til transplantasjon, Hadde DeVries Og Jarvik tenkt å bruke sitt kunstige hjerte som en permanent erstatning for det syke hjertet. Clark, som overlevde i 112 dager på det kunstige hjertet, ble hedret av medlemmer av implantatlaget som en «sann pioner» som forsto at han deltok i et eksperiment som ikke var sannsynlig å redde livet, men en som ville gi informasjon for å hjelpe biomedisinsk vitenskap og andre pasienter.

Fem lignende implantater ble utført gjennom 1985. Den lengste overlevende Var William Schroeder, som ble støttet Av Jarvik-7 i 620 dager. Opptog av dårlig livskvalitet og smertefulle komplikasjoner utholdt av pasienter som Clark Og Schroeder skapt en betydelig offentlig tilbakeslag mot kunstig hjerte. Videre konkluderte mange leger, forskere, etikere og beslutningstakere at bruk av kunstig hjerte var for tidlig, og at det ville være godt inn i neste århundre før en ny generasjon kunstige hjerter betydelig forbedret pasientens liv. Problemene knyttet til implanterbare kunstige hjerter førte til slutt til en generell enighet om at en assistentenhet ville være mer praktisk og gunstig for pasientene. Det opprinnelige formålet Med LVADs Var å holde folk med terminal hjertesvikt i live til et donorhjerte ble tilgjengelig. På denne måten Ble Jarvik-7 senere brukt i hundrevis av pasienter som en bro til transplantasjon.tidlig på 1990-tallet ble sofistikerte LVADs rutinemessig brukt på sykehus over hele verden. Mange av de tidlige enhetene var imidlertid for store til bruk hos barn og små voksne. Forskere fokuserte dermed på utviklingen av en liten, men fortsatt kraftig LVAD. DeBakey og andre måtte utføre noen av sine eksperimenter og kliniske studier i Europa fordi statlige regler om kliniske studier var strengere i Usa. Innovative løsninger på problemet med å skape en bedre pumpe vokste ut av et samarbeid mellom DeBakey og NATIONAL Aeronautics And Space Administration (NASA) forskere. (Dette samarbeidet kom etter en operasjon Som DeBakey hadde utført På David Saussier, EN NASA-ingeniør.DeBakey Ventrikulær Assist Device (VAD), en miniatyrisert pumpe omtrent en tiendedel av størrelsen på de eldre enhetene, forårsaket mindre skade på blodceller, krevde mindre enn åtte watt strøm, og kunne lades opp gjennom huden. Mange andre eksperimentelle enheter ble også testet i 1998, da Den 90 år gamle DeBakey dro til Tyskland for å overvåke de første menneskelige forsøkene av SIN VAD personlig. Seks pasienter i alt, den første, som var i kritisk tilstand på operasjonstidspunktet, døde seks uker senere. Den andre hadde sin enhet fjernet på grunn av dannelsen av blodpropp i mekanismen, men to andre pasienter var i stand til å forlate sykehuset med enheten fortsatt på plass.Den nye generasjonen LVADs gir håp til mange pasienter på grunn av et uventet fenomen rapportert av flere hjertetransplantasjonssentre. Noen av pasientene som brukte LVADS mens de ventet på et donorhjerte, ble faktisk gjenopprettet. Tilsynelatende reverserte DEN komplette resten til venstre ventrikel LEVERT AV LVAD hjertesvikt i betydelig grad og forstørrede hjerteceller var tilbake til normal størrelse. Derfor, LVADs kan også brukes som en » bro til utvinning.»i tillegg til menneskelige hjertetransplantasjoner og mekaniske hjerter, tror noen forskere at animalsk vev og organer eller kombinasjoner av levende celler med kunstige materialer til slutt vil bli brukt til å hjelpe eller erstatte syke hjerter. Forskere prøver nå å vokse hjerte muskelvev, hjerteventiler og blodårer i laboratoriet; denne tilnærmingen er kjent som vevsteknikk. Fordi et helt hjerte sjelden svikter, kan det være mulig å hjelpe mange pasienter med vevskonstruert hjertemuskel. I tillegg, i feltet kalt xeno-transplantasjon, ser forskere allerede på måter å forandre dyreorganer slik at de ikke blir avvist av menneskelige mottakere. Motstand fra dyreaktivister og trusselen om tidligere ukjente virus har gjort primater mindre ønskelige som kilder til organer, men transgene griser kan til slutt gi organer til mennesker. Andre forskere mener imidlertid at mye av den sosiale og individuelle byrden av hjertesykdom kan forebygges gjennom trening, endringer i kosthold og eliminering av røyking.

LOIS N. MAGNER

Videre Lesing

Bøker

Ad Hoc Task Force På Hjerte Erstatning. Hjerteutskifting: Medisinske, Etiske, Psykologiske Og Økonomiske Implikasjoner. Washington, DC: U. S. Government Printing Office, 1969.Conrad, Peter Og Rochelle Kern, red. Helsesosiologi & Sykdom: Kritiske Perspektiver. 4.utg. New York: St. Martin ‘ S Press, 1994.

Hogness, John R., red. Kunstig Hjerte: Prototyper, Politikk Og Pasienter. Washington, DC: National Academy Press, 1991.

Kolff, Willem. Kunstige Organer. New York: Wiley, 1976.Lubeck, D. Og J. P. Bunker. Det Kunstige Hjertet: Kostnader, Risiko Og Fordeler. Washington, DC: Kontoret For Teknologivurdering, 1982.Reiser, Stanley Joel, Og Michael Anbar, red. Maskinen ved Sengen: Strategier For Bruk Av Teknologi I Pasientbehandling. New York: Cambridge University Press, 1984.Shaw, Margery W., red. Etter Barney Clark: Refleksjoner om Utah Artificial Heart Program. University Of Texas Press, 1984 (engelsk).

Tidsskrifter

Jarvik, Robert. «Det Totale Kunstige Hjertet.»Vitenskapelig Amerikansk 244 (1981): 74-80.

Stover, Daggry. «Kunstig Hjerte.»Populærvitenskap 254 (Februar 1999): 11-17.