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    Comment fonctionnent les cœurs artificiels
    L'AbioCor a été le premier cœur artificiel à être utilisé depuis près de deux décennies. Voir plus de photos de médecine moderne. Photo avec l'aimable autorisation d'Abiomed

    Votre cœur est le moteur à l'intérieur de votre corps qui fait que tout fonctionne. Essentiellement, le cœur est une pompe musculaire qui maintient l'oxygène et la circulation sanguine dans les poumons et le corps. En un jour, votre cœur pompe environ 2, 000 gallons de sang. Comme tout moteur, si le cœur n'est pas bien soigné, il peut se décomposer et pomper moins efficacement, une condition appelée insuffisance cardiaque.

    Pendant longtemps, la seule option pour de nombreux patients atteints d'insuffisance cardiaque grave était une transplantation cardiaque. Cependant, il n'y en a qu'un peu plus de 2, 000 transplantations cardiaques réalisées aux États-Unis chaque année, ce qui signifie que des dizaines de milliers de personnes meurent en attendant un cœur de donneur. Le 2 juillet, 2001, les patients souffrant d'insuffisance cardiaque ont reçu un nouvel espoir en tant que chirurgiens à l'hôpital juif de Louisville, Kentucky, effectué la première transplantation cardiaque artificielle en près de deux décennies. Les Coeur de remplacement implantable AbioCor a été le premier cœur artificiel entièrement autonome et devrait au moins doubler l'espérance de vie des patients cardiaques.

    Dans cet article, vous découvrirez en profondeur le fonctionnement de ce cœur artificiel, comment il est implanté dans la poitrine d'un patient et qui pourrait être un candidat pour recevoir l'un de ces cœurs mécaniques. Nous comparerons également le cœur AbioCor aux cœurs artificiels qui ont échoué dans le passé.

    Contenu
    1. Un cœur hydraulique
    2. La chirurgie de sept heures
    3. Le plus malade des malades

    Un cœur hydraulique

    Chambres d'un cœur naturel

    Le cœur humain adulte moyen pompe le sang à un taux de 60 à 100 battements par minute . Si vous avez lu Comment fonctionne votre cœur, alors vous savez que le cœur se contracte en deux temps :

    1. Dans la première étape, la droite et la gauche oreillettes contrat en même temps, pomper le sang vers les ventricules droit et gauche.
    2. Dans la deuxième étape, les ventricules se contractent pour propulser le sang hors du cœur.

    Le muscle cardiaque se détend alors avant le prochain battement cardiaque. Cela permet au sang de remplir à nouveau le cœur.

    Les patients avec un cœur AbioCor implanté ont toujours des oreillettes qui battent en même temps, mais le cœur artificiel, qui remplace les deux ventricules, ne peut que forcer le sang un ventricule à la fois . Donc, il envoie alternativement du sang aux poumons puis au corps, au lieu des deux en même temps comme le fait un cœur naturel. L'AbioCor peut pomper plus de 10 litres par minute , ce qui est suffisant pour les activités quotidiennes.

    Schéma du cœur AbioCor Source :AbioCor

    Les AbioCor , développé par Abiomed, est un dispositif médical très sophistiqué, mais le mécanisme central de l'appareil est la pompe hydraulique qui fait circuler le fluide hydraulique d'un côté à l'autre. Pour comprendre comment ça marche, Regardons les différents composants du système :

    • Pompe hydrolique - L'idée de base de cet appareil est similaire aux pompes hydrauliques utilisées dans les équipements lourds. La force appliquée en un point est transmise à un autre point à l'aide d'un fluide incompressible. Un engrenage à l'intérieur de la pompe tourne à 10, 000 tours par minute (tr/min) pour créer de la pression.
    • Vanne de portage - Cette valve s'ouvre et se ferme pour laisser s'écouler le fluide hydraulique d'un côté à l'autre du cœur artificiel. Lorsque le fluide se déplace vers la droite, le sang est pompé vers les poumons par un ventricule artificiel. Lorsque le fluide se déplace vers la gauche, le sang est pompé vers le reste du corps.
    • Système de transfert d'énergie sans fil - Aussi appelé le Transfert d'énergie transcutané (TET), ce système se compose de deux bobines, un interne et un externe, qui transmettent la puissance via la force magnétique d'une batterie externe à travers la peau sans percer la surface. La bobine interne reçoit l'alimentation et l'envoie à la batterie interne et au contrôleur.
    • Batterie interne - Une batterie rechargeable est implantée à l'intérieur de l'abdomen du patient. Cela donne au patient 30 à 40 minutes pour effectuer certaines activités, comme la douche, lorsqu'il est déconnecté de la batterie principale.
    • Batterie externe - Cette batterie est portée sur une ceinture Velcro autour de la taille du patient. Chaque batterie rechargeable offre environ quatre à cinq heures d'autonomie.
    • Manette - Ce petit appareil électronique est implanté dans la paroi abdominale du patient. Il surveille et contrôle la vitesse de pompage du cœur.

    Le cœur AbioCor, qui est composé de titane et de plastique, se connecte à quatre emplacements :

    • Atrium droit
    • Oreillette gauche
    • Aorte
    • Artère pulmonaire

    L'ensemble du système pèse environ 2 livres (0,9 kilogramme). Dans la section suivante, vous apprendrez comment les chirurgiens ont implanté le cœur AbioCor au cours d'une opération de sept heures.

    La chirurgie de sept heures

    Chirurgiens implantant le cœur AbioCor Photo avec l'aimable autorisation d'Abiomed

    La chirurgie pour implanter un cœur artificiel AbioCor est extrêmement délicate. Non seulement les chirurgiens coupent et extraient les ventricules droit et gauche du cœur naturel, mais ils placent également un objet étranger dans la poitrine du patient. Le patient doit être placé sur, et plus tard retiré de, une machine coeur-poumon . La chirurgie nécessite des centaines de des points de suture , pour bien fixer le cœur aux ventricules artificiels. Greffes connectez l'AbioCor aux parties restantes du cœur naturel. Les greffes sont une sorte de tissu synthétique utilisé pour connecter le dispositif artificiel au tissu naturel du patient.

    En raison de la complexité de la chirurgie, il y a beaucoup de personnel médical sur place pendant l'opération. L'opération du 2 juillet 2001, qui était le premier du genre au monde, comprenait une équipe des deux chirurgiens principaux, 14 infirmières, perfusionnistes, anesthésistes et autres personnels de soutien.

    Voici la procédure, tel que décrit par l'Université de Louisville le chirurgien Robert Dowling :

    1. Les chirurgiens implantent la bobine de transfert d'énergie dans l'abdomen.
    2. Le sternum est ouvert et le patient est placé sur une machine cœur-poumon.
    3. Les chirurgiens enlèvent les ventricules droit et gauche du cœur natif. Ils partent dans les oreillettes droite et gauche, l'aorte et l'artère pulmonaire. Cette partie de la chirurgie à elle seule prend deux à trois heures.
    4. Des brassards auriculaires sont cousus aux oreillettes droite et gauche du cœur natif.
    5. Un modèle en plastique est placé dans la poitrine pour déterminer le bon placement et l'ajustement du cœur chez le patient.
    6. Les greffons sont coupés à une longueur appropriée et cousus à l'aorte et à l'artère pulmonaire.
    7. L'AbioCor est placé dans la poitrine. Les chirurgiens utilisent des "connexions rapides" - une sorte de petits boutons-pression - pour connecter le cœur à l'artère pulmonaire, l'aorte et les oreillettes gauche et droite.
    8. Tout l'air contenu dans l'appareil est évacué.
    9. Le patient est retiré du cœur-poumon artificiel.
    10. L'équipe chirurgicale s'assure du bon fonctionnement du cœur.

    Depuis cette première greffe, plus de procédures ont été effectuées.

    Initialement, Les responsables d'Abiomed ont mis en garde contre des résultats trop optimistes; les prédictions les plus optimistes étaient qu'un patient pourrait vivre jusqu'à six mois avec le cœur AbioCor. L'appareil est conçu pour double espérance de vie pour les patients qui n'avaient qu'environ 30 jours à vivre avant l'opération.

    Outils Robert , le patient qui a reçu la transplantation cardiaque le 2 juillet, 2001, à l'Hôpital juif de Louisville, nous a quittés. Dix autres patients sont également décédés, mais les receveurs du cœur AbioCor ont vécu en moyenne cinq mois après leur greffe.

    Le Jarvik-7

    En 1982, Dr William Devries implanté le Jarvik-7 , le premier appareil conçu pour être un cœur de remplacement complètement permanent. L'opération a été effectuée à l'Université de l'Utah, et le patient était Dr Barney Clark , un dentiste de Seattle. Clark a vécu 112 jours sur le cœur avant de succomber aux complications causées par l'appareil.

    Le Jarvik-7 était un cœur pneumatique conçu par le Dr Willem Kolff et le Dr Don Olsen. Contrairement à l'AbioCor autonome, le cœur Jarvik-7 nécessitait plusieurs fils externes, qui dépassait du patient et relié à une grande unité externe. Ces fils saillants ont conduit à plusieurs infections chez Clark.

    Quatre autres patients ont reçu le Jarvik-7 avant qu'il ne soit interrompu en raison de complications, y compris les accidents vasculaires cérébraux, défaillance mécanique et problèmes d'ajustement anatomique. Il a depuis été amélioré et renommé, maintenant appelé le CardioWest coeur . Il n'est utilisé que dans des situations expérimentales et comme dispositif d'investigation de transition vers la transplantation.

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    Le plus malade des malades

    Radiographie du dispositif AbioCor implanté chez un patient Photo avec l'aimable autorisation d'Abiomed

    La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a autorisé Abiomed à réaliser 15 implants dans le cadre d'un essai clinique. Douze des 15 interventions chirurgicales proposées ont été effectuées. Ces chirurgies ont eu lieu dans des centres médicaux à Houston, Los Angeles, Boston et Philadelphie. La FDA a examiné les résultats de ces greffes au cas par cas pour déterminer l'avenir du dispositif AbioCor. Si les 70 $, 000 à 100 $, 000 appareil est réussi, ce qui signifie qu'il peut prolonger la vie d'un patient sans complications, il pourrait être approuvé pour une utilisation dans plus de centres cardiaques aux États-Unis. En réalité, plusieurs agences de presse rapportent qu'Abiomed demandera l'approbation de la Food and Drug Administration des États-Unis cette année pour vendre le cœur AbioCor. L'appareil sera utilisé pour traiter les patients atteints d'insuffisance cardiaque en phase terminale dans le cadre de ce que l'on appelle une « exemption relative aux dispositifs humanitaires ».

    Laman Gray a déclaré que les candidats initiaux pour le cœur seront les "plus malades des malades". Les responsables de la FDA et d'Abiomed ont défini quelques paramètres pour déterminer qui peut devenir l'un des premiers bénéficiaires du cœur artificiel. Le patient doit correspondre au profil suivant :

    • Avoir une insuffisance cardiaque terminale
    • Avoir une espérance de vie inférieure à 30 jours
    • N'est pas candidat à une transplantation cardiaque naturelle
    • N'avoir aucune autre option de traitement viable

    Une autre exigence est que le dispositif de la taille d'un pamplemousse doit s'adapter à l'intérieur de la poitrine du patient. Pour déterminer l'ajustement de l'appareil, le patient doit subir une tomodensitométrie et une radiographie pulmonaire. Puis, à l'aide d'un programme de conception assistée par ordinateur (CAO), le cœur naturel est pratiquement retiré et le cœur AbioCor est pratiquement placé dans la poitrine du patient. Si le programme informatique montre que l'appareil s'adaptera, les médecins peuvent procéder à l'opération d'implantation du cœur artificiel.

    Pendant près de deux mois après la chirurgie, les responsables de l'hôpital et d'AbioMed ont conservé le nom du premier destinataire un secret. Cependant, le 21 août 2001, il a été révélé que Outils Robert , un résident du Kentucky et ancien employé d'une compagnie de téléphone, était le patient qui faisait l'histoire. Bien que Tools ait lutté contre une infection et ait eu besoin d'un ventilateur après son opération, ses médecins rapportent que le cœur mécanique continue de fonctionner sans problème.

    Le patient Robert Tools avec le Dr Laman Gray (à gauche) et le Dr Robert Dowling (à droite) Photo gracieuseté de l'Hôpital Juif

    Voici ce que l'on savait de Tools avant son opération :

    • Il souffrait d'insuffisance cardiaque de classe IV.
    • Il avait une insuffisance bi-ventriculaire sévère.
    • Il a été refusé par un centre de transplantation cardiaque.
    • Il avait déjà subi un pontage coronarien.
    • Il a eu plusieurs crises cardiaques.
    • Il avait du diabète.

    Actuellement, il y a entre 2 millions et 3 millions d'Américains vivant avec une insuffisance cardiaque, et 400, 000 nouveaux cas sont diagnostiqués chaque année. Causes d'insuffisance cardiaque 39, 000 décès par an , selon le Cœur National, Poumon, et l'Institut du sang (NHLBI). La plupart des personnes diagnostiquées avec une insuffisance cardiaque peuvent espérer vivre environ cinq ans, et auront généralement besoin d'une transplantation cardiaque pour prolonger leur vie.

    Aux États-Unis seulement, 2, 143 transplantations cardiaques ont été réalisées en 2003. Cependant, des milliers de receveurs potentiels meurent chaque année en attendant une transplantation cardiaque. Les médecins encouragent toujours le public à devenir donneur d'organes, mais l'AbioCor peut sauver beaucoup de ceux qui n'ont pas la possibilité d'une greffe naturelle ou d'attendre un cœur disponible.

    Pour plus d'informations sur l'AbioCor et les sujets connexes, consultez les liens sur la page suivante.

    Beaucoup plus d'informations

    Liens connexes HowStuffWorks

    • Comment fonctionne votre cœur
    • Comment fonctionne l'insuffisance cardiaque congestive
    • Comment fonctionnent les crises cardiaques

    Autres liens intéressants

    • Abiomed
    • Hôpital juif, Louisville, KY
    • American Heart Association
    • Yahoo! -Coeur artificiel pleine couverture
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