Uma empresa francesa está se preparando para testar um complexo coração artificial (que bombeia sangue como um coração natural) que é parte biológico e parte maquina.
O coração tem válvulas e membrana bovina (nas partes em contato com o sangue) e possui motor elétrico, sensores, circuitos microeletrônicos, softwares e é alimentado por bateria de Lítio.
Corações artificiais existem há décadas, mas nunca atingiram o mesmo grau de confiabilidade do coração biológico.
Um coração artificial que bombeie sangue como um coração natural (4 cavidades, 2 atrios e 2 ventriculos) tem muitas partes moveis e a chance de falha por desgaste é maior.
A empresa francesa Carmat está desenvolvendo o coração artificial em parceria com a EADS (European Aeronautic Defence and Space Company)
A EADS é o maior conglomerado industrial-aeroespacial-militar do mundo com mais de 100 mil funcionários, algumas dezenas de milhares de engenheiros e centenas de empresas fornecedoras
Um novo tipo de coração artificial que combina materiais sintéticos e biológicos, bem como sensores e software para detectar o nível de esforço do paciente e ajustar a saída de acordo deve ser testado em pacientes em quatro centros de cirurgia cardíaca na Europa e no Oriente Médio. Se o dispositivo de "prótese biológica", feita pelo Carmat com sede em Paris, se revelar seguro e eficaz, pode ser dado aos pacientes à espera de um transplante de coração. Atualmente, apenas um coração totalmente artificial, fabricado pela SynCardia baseada em Tucson, Arizona tem aprovação regulamentar nos EUA, Canadá e Europa para uso em pacientes.
As tentativas de substituir completamente o coração humano com um dispositivo protético começou há décadas. É extremamente difícil criar um dispositivo que pode suportar as duras condições do sistema circulatório do corpo e bombear de forma confiável 35 milhões de vezes por ano, como o coração faz. Outras complicações, como acidente vascular cerebral causado por coágulos sanguíneos em implantes cardíacos artificiais, também causaram contratempos. Por estas razões, corações totalmente artificiais normalmente servem como uma medida temporária, ou como uma "ponte para o transplante", embora a FDA tenha concedido recentemente uma isenção para uso humanitário para um dos corações artificiais da SynCardia para pacientes que atualmente não são elegíveis para uma doação.
Mas a grande necessidade de um tratamento para salvar a vida de pacientes com insuficiência cardíaca tem levado os pesquisadores, tanto no meio acadêmico quanto do setor privado a tentar construir um coração artificial melhor. Cerca de 5,7 milhões de pessoas nos EUA têm insuficiência cardíaca a qualquer momento, de acordo com os Centros para Controle e Prevenção de Doenças. Nestes pacientes, a capacidade de bombeamento do coração se tornara tão fraca que não é possível fornecer oxigénio e nutrientes suficientes para o corpo. Às vezes a falha é limitada a um dos lados do coração e pode ser tratada com um implante que aumenta o fluxo, mas não substitui completamente o coração. Mas, em casos em que ambos os lados do coração estão falhando, um paciente precisa de um transplante de coração. E com a demanda por transplantes de coração muito superior à oferta de doações, os pacientes podem esperar anos por um coração, enquanto outros podem nem ser elegíveis devido a outros problemas de saúde.
Um coração artificial pode fornecer uma alternativa que pode salvar uma vida enquanto um paciente espera por um transplante. Cirurgiões implantaram um coração artificial da SynCardia em mais de 1.000 pacientes. O ar é bombeado do sistema de controle externo (que recentemente evoluiu de um grande, controlador de 418 libras para um controlador de 13,5 libras vestível) através de tubos que se conectam ao dispositivos através da pele. Sopros de ar expandem dois pequenos balões dentro de cada câmara do coração artificial, que empurra o sangue para fora da prótese.
No desenho da Carmat, as duas câmaras são divididas por uma membrana que segura o fluido hidráulico de um lado. Uma bomba motorizada desloca o fluido hidráulico para dentro e para fora das câmaras e esse líquido faz com que a membrana se mova; sangue flui do outro lado de cada membrana. O lado da membrana voltado para o sangue é feito de tecido obtido a partir de um saco que circunda o coração de uma vaca, para tornar o dispositivo mais biocompatível. "A ideia foi desenvolver um coração artificial no qual as partes móveis que estão em contato com o sangue são feitas de tecido que está [mais adequado] para o ambiente biológico", diz Piet Jansen, diretor médico da Carmat.
Isso pode tornar o paciente menos dependente de medicamentos anticoagulante. O dispositivo Carmat utiliza também válvulas feitas a partir de tecido do coração de vaca e tem sensores para detectar um aumento da pressão dentro do dispositivo. Essa informação é enviada para um sistema de controle interno, que pode ajustar a taxa de fluxo em resposta ao aumento da demanda, por exemplo, quando um paciente está se exercitando.
O sistema foi desenvolvido através de uma colaboração entre a European Aerospace and Defense Systems e Alain Carpentier, um cirurgião cardíaco que foi o pioneiro da valva cardíaca.
"É um dispositivo brilhante, eu só me preocupo com o tamanho e a durabilidade mecânica", diz William Cohn, um cirurgião cardíaco do Instituto do Coração do Texas, em Houston. Com a tarefa de bombear 100 mil vezes ou mais por dia, a maioria dos corações artificiais não duram mais do que alguns anos, diz Cohn. "Um dispositivo que tem duração de dois a três anos é, na melhor das hipóteses, um paliativo para transplante."
O dispositivo da carmat é apenas um dos vários corações artificiais em desenvolvimento em todo o mundo. Cohn e colegas têm testado um outro tipo de coração artificial que não gera um batimento cardíaco, mas que continuamente bombeia o sangue através do corpo. A esperança é de que um coração de fluxo contínuo, embora muito diferente do órgão natural, vá evitar o risco de falha mecânica que paira sobre os corações artificiais de fluxo pulsante.
Recentemente, o Instituto do Coração do Texas recrutou o engenheiro australiano Daniel Timms para trazer seu novo coração artificial de fluxo contínuo para Houston. O dispositivo é pequeno, não pulsa e tem um único elemento móvel: um rotor magneticamente levitado que movimenta dois impulsores, um que empurra o sangue do corpo para dentro dos pulmões para ser reoxigenado e outro para empurrar o sangue rico em oxigénio para o corpo. A simplicidade do design, que Cohn diz que deve resistir ao uso e ao desgaste mecânico, contrasta com o complexo de coração artificial da Carmat, que contém muitas partes móveis. Mas o sistema de Timms está a anos de distância de ser testado em pacientes e será primeiramente testado em bezerros.
A empresa francesa Carmata apresentou em julho de 2013 um coração artificial com tecido bovino que será testado em breve por pacientes com problemas cardíacos. O material orgânico (formas elípticas marrons, na ilustração à direita) substitui o plástico nas superfícies irrigadas pelo sangue, diminuindo os problemas de coagulação após o transplante, segundo o fabricante. O órgão biônico é regulado por sensores, softwares e microeletrônicos e funciona com duas baterias externas de íons de lítio
[video=youtube;PLPjEbT32U8]http://www.youtube.com/watch?v=PLPjEbT32U8[/video]
http://www.technologyreview.com.br/read_article.aspx?id=43210
January 12, 2013
O engenheiro mecânico australiano Daniel Timms desenvolveu um coração artificial compacto (chamado de BiVACOR) que bombeia o coração em um fluxo continuo (como uma bomba centrifuga) e por ter um único movimento (giratório), é extremamente confiável
Daniel Timms foi contratado pelo renomado Instituto do Coração do Texas
http://www.chron.com/news/health/ar...rtificial-heart-closer-to-Houston-4189733.php
Dr John Fraser and Dr Daniel Timms, holding a model of the pump device and a model of the human heart for comparison
The revolutionary BiVACOR device fits in the palm of Dr. Billy Cohn's hand at Houston's Texas Heart Institute.
Jim "Mattress Mac" McIngvale, flanked by surgeons O.H. "Bud" Frazier, left, and Hari R. Mallidi at St. Luke's Hospital, is donating $2.1 million to the Texas Heart Institute to bring Australian inventor Daniel Timms and his revolutionary artificial heart to Houston.
Members of the BiVACOR® team
======================================================================================
02.29.2012
Coração artificial que não bate (produz um fluxo continuo de sangue) é implantado em ser humano no Texas Heart Institute.
O coração artificial que não bate funciona como duas bombas centrifugas e por ter um único movimento (giratório), é extremamente confiável.
Corações artificiais convencionais tentavam imitar o batimento do coração natural e nunca foram muito confiáveis por ter varias partes moveis.
A bomba centrifuga do coração artificial que não bate funcionou por 8 anos seguidos sem dar problema.
O impelidor da bomba é um parafuso de Arquimedes que gira a 10 mil RPM.
O mancal (feito de ruby, que também é usado em mancais de relógios mecânicos) onde o eixo do rotor gira é lubrificado pelo próprio sangue.
O coração artificial que não bate foi testado em 50 bezerros.
Uma pessoa que usasse esse coração não teria pulsação.
http://www.popsci.com/science/article/2012-02/no-pulse-how-doctors-reinvented-human-heart?page=all
Pesquisadores de várias universidades norte-americanas uniram-se em um projeto de pesquisa cujo objetivo é desenvolver um coração totalmente artificial, com bombas independentes para substituir os ventrículos direito e esquerdo.
Coração que não bate
Além de buscar a substituição integral do coração doente, em todas as suas funcionalidades, a grande novidade do novo coração artificial é que ele não vai bater - em vez das tradicionais bombas pulsantes, ele utilizará duas bombas rotativas de fluxo, absolutamente silenciosas e sem vibrações.
O projeto está em fase de simulação e agora os cientistas estão analisando o impacto que as novas bombas terão sobre o sangue. Antes que o novo coração que não bate seja testado em animais é necessário saber com precisão como as células sangüíneas e as plaquetas se comportarão.
"Como essas bombas serão implantadas para uso a longo prazo, nós temos que ter certeza que o dano ao sangue será mínimo," diz o professor Matteo Pasquali. Dois tipos de problemas são mais preocupantes: a liberação excessiva de hemoglobina pelas glóbulos vermelhos - o que seria tóxico para os rins e para o fígado - e o processo de ativação das plaquetas - que podem induzir à formação de aglomerados de glóbulos brancos que podem entupir pequenos vasos sangüíneos.
Sincronismo entre os ventrículos
Outra preocupação dos engenheiros é como fazer com que as bombas respondam de forma pronta, mas suave, às necessidades variáveis de sangue apresentadas pelo corpo - como quando a pessoa se exercita ou sobe escadas rapidamente, por exemplo.
Também está merecendo especial atenção o sincronismo entre as bombas que substituirão os dois ventrículos. "O coração tem uma capacidade de auto-regulação embutida," explica Pasquali. "Como as duas bombas que formam o coração artificial integral contornam o coração [natural] totalmente, é importante embutir um mecanismo para a regulação no dispositivo. De outra forma você poderá ter um acúmulo de sangue nos pulmões se a bomba esquerda estiver bombeando muito lentamente em relação à bomba direita."
Testes em animais
Os cientistas estão levando a utilização das tecnologias disponíveis ao extremo. Seu objetivo é construir um coração artificial que seja, ao mesmo tempo, pequeno o suficiente para ser implantado em uma criança, e potente o suficiente para bombear toda a necessidade de sangue de um adulto.
Os primeiros testes em animais, que serão feitos em bezerros, deverão começar assim que os cientistas confirmarem todas as previsões em seus simuladores.
http://www.inovacaotecnologica.com....iro-coracao-artificial-integral-nao-vai-bater
Twin Turbines: Bud Frazier and Billy Cohn kept a man alive for five weeks with their continuous-flow artificial heart
O coração tem válvulas e membrana bovina (nas partes em contato com o sangue) e possui motor elétrico, sensores, circuitos microeletrônicos, softwares e é alimentado por bateria de Lítio.
Corações artificiais existem há décadas, mas nunca atingiram o mesmo grau de confiabilidade do coração biológico.
Um coração artificial que bombeie sangue como um coração natural (4 cavidades, 2 atrios e 2 ventriculos) tem muitas partes moveis e a chance de falha por desgaste é maior.
A empresa francesa Carmat está desenvolvendo o coração artificial em parceria com a EADS (European Aeronautic Defence and Space Company)
A EADS é o maior conglomerado industrial-aeroespacial-militar do mundo com mais de 100 mil funcionários, algumas dezenas de milhares de engenheiros e centenas de empresas fornecedoras
Um novo tipo de coração artificial que combina materiais sintéticos e biológicos, bem como sensores e software para detectar o nível de esforço do paciente e ajustar a saída de acordo deve ser testado em pacientes em quatro centros de cirurgia cardíaca na Europa e no Oriente Médio. Se o dispositivo de "prótese biológica", feita pelo Carmat com sede em Paris, se revelar seguro e eficaz, pode ser dado aos pacientes à espera de um transplante de coração. Atualmente, apenas um coração totalmente artificial, fabricado pela SynCardia baseada em Tucson, Arizona tem aprovação regulamentar nos EUA, Canadá e Europa para uso em pacientes.
As tentativas de substituir completamente o coração humano com um dispositivo protético começou há décadas. É extremamente difícil criar um dispositivo que pode suportar as duras condições do sistema circulatório do corpo e bombear de forma confiável 35 milhões de vezes por ano, como o coração faz. Outras complicações, como acidente vascular cerebral causado por coágulos sanguíneos em implantes cardíacos artificiais, também causaram contratempos. Por estas razões, corações totalmente artificiais normalmente servem como uma medida temporária, ou como uma "ponte para o transplante", embora a FDA tenha concedido recentemente uma isenção para uso humanitário para um dos corações artificiais da SynCardia para pacientes que atualmente não são elegíveis para uma doação.
Mas a grande necessidade de um tratamento para salvar a vida de pacientes com insuficiência cardíaca tem levado os pesquisadores, tanto no meio acadêmico quanto do setor privado a tentar construir um coração artificial melhor. Cerca de 5,7 milhões de pessoas nos EUA têm insuficiência cardíaca a qualquer momento, de acordo com os Centros para Controle e Prevenção de Doenças. Nestes pacientes, a capacidade de bombeamento do coração se tornara tão fraca que não é possível fornecer oxigénio e nutrientes suficientes para o corpo. Às vezes a falha é limitada a um dos lados do coração e pode ser tratada com um implante que aumenta o fluxo, mas não substitui completamente o coração. Mas, em casos em que ambos os lados do coração estão falhando, um paciente precisa de um transplante de coração. E com a demanda por transplantes de coração muito superior à oferta de doações, os pacientes podem esperar anos por um coração, enquanto outros podem nem ser elegíveis devido a outros problemas de saúde.
Um coração artificial pode fornecer uma alternativa que pode salvar uma vida enquanto um paciente espera por um transplante. Cirurgiões implantaram um coração artificial da SynCardia em mais de 1.000 pacientes. O ar é bombeado do sistema de controle externo (que recentemente evoluiu de um grande, controlador de 418 libras para um controlador de 13,5 libras vestível) através de tubos que se conectam ao dispositivos através da pele. Sopros de ar expandem dois pequenos balões dentro de cada câmara do coração artificial, que empurra o sangue para fora da prótese.
No desenho da Carmat, as duas câmaras são divididas por uma membrana que segura o fluido hidráulico de um lado. Uma bomba motorizada desloca o fluido hidráulico para dentro e para fora das câmaras e esse líquido faz com que a membrana se mova; sangue flui do outro lado de cada membrana. O lado da membrana voltado para o sangue é feito de tecido obtido a partir de um saco que circunda o coração de uma vaca, para tornar o dispositivo mais biocompatível. "A ideia foi desenvolver um coração artificial no qual as partes móveis que estão em contato com o sangue são feitas de tecido que está [mais adequado] para o ambiente biológico", diz Piet Jansen, diretor médico da Carmat.
Isso pode tornar o paciente menos dependente de medicamentos anticoagulante. O dispositivo Carmat utiliza também válvulas feitas a partir de tecido do coração de vaca e tem sensores para detectar um aumento da pressão dentro do dispositivo. Essa informação é enviada para um sistema de controle interno, que pode ajustar a taxa de fluxo em resposta ao aumento da demanda, por exemplo, quando um paciente está se exercitando.
O sistema foi desenvolvido através de uma colaboração entre a European Aerospace and Defense Systems e Alain Carpentier, um cirurgião cardíaco que foi o pioneiro da valva cardíaca.
"É um dispositivo brilhante, eu só me preocupo com o tamanho e a durabilidade mecânica", diz William Cohn, um cirurgião cardíaco do Instituto do Coração do Texas, em Houston. Com a tarefa de bombear 100 mil vezes ou mais por dia, a maioria dos corações artificiais não duram mais do que alguns anos, diz Cohn. "Um dispositivo que tem duração de dois a três anos é, na melhor das hipóteses, um paliativo para transplante."
O dispositivo da carmat é apenas um dos vários corações artificiais em desenvolvimento em todo o mundo. Cohn e colegas têm testado um outro tipo de coração artificial que não gera um batimento cardíaco, mas que continuamente bombeia o sangue através do corpo. A esperança é de que um coração de fluxo contínuo, embora muito diferente do órgão natural, vá evitar o risco de falha mecânica que paira sobre os corações artificiais de fluxo pulsante.
Recentemente, o Instituto do Coração do Texas recrutou o engenheiro australiano Daniel Timms para trazer seu novo coração artificial de fluxo contínuo para Houston. O dispositivo é pequeno, não pulsa e tem um único elemento móvel: um rotor magneticamente levitado que movimenta dois impulsores, um que empurra o sangue do corpo para dentro dos pulmões para ser reoxigenado e outro para empurrar o sangue rico em oxigénio para o corpo. A simplicidade do design, que Cohn diz que deve resistir ao uso e ao desgaste mecânico, contrasta com o complexo de coração artificial da Carmat, que contém muitas partes móveis. Mas o sistema de Timms está a anos de distância de ser testado em pacientes e será primeiramente testado em bezerros.
A empresa francesa Carmata apresentou em julho de 2013 um coração artificial com tecido bovino que será testado em breve por pacientes com problemas cardíacos. O material orgânico (formas elípticas marrons, na ilustração à direita) substitui o plástico nas superfícies irrigadas pelo sangue, diminuindo os problemas de coagulação após o transplante, segundo o fabricante. O órgão biônico é regulado por sensores, softwares e microeletrônicos e funciona com duas baterias externas de íons de lítio
[video=youtube;PLPjEbT32U8]http://www.youtube.com/watch?v=PLPjEbT32U8[/video]
http://www.technologyreview.com.br/read_article.aspx?id=43210
January 12, 2013
O engenheiro mecânico australiano Daniel Timms desenvolveu um coração artificial compacto (chamado de BiVACOR) que bombeia o coração em um fluxo continuo (como uma bomba centrifuga) e por ter um único movimento (giratório), é extremamente confiável
Daniel Timms foi contratado pelo renomado Instituto do Coração do Texas
http://www.chron.com/news/health/ar...rtificial-heart-closer-to-Houston-4189733.php
Dr John Fraser and Dr Daniel Timms, holding a model of the pump device and a model of the human heart for comparison
The revolutionary BiVACOR device fits in the palm of Dr. Billy Cohn's hand at Houston's Texas Heart Institute.
Jim "Mattress Mac" McIngvale, flanked by surgeons O.H. "Bud" Frazier, left, and Hari R. Mallidi at St. Luke's Hospital, is donating $2.1 million to the Texas Heart Institute to bring Australian inventor Daniel Timms and his revolutionary artificial heart to Houston.
Members of the BiVACOR® team
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02.29.2012
Coração artificial que não bate (produz um fluxo continuo de sangue) é implantado em ser humano no Texas Heart Institute.
O coração artificial que não bate funciona como duas bombas centrifugas e por ter um único movimento (giratório), é extremamente confiável.
Corações artificiais convencionais tentavam imitar o batimento do coração natural e nunca foram muito confiáveis por ter varias partes moveis.
A bomba centrifuga do coração artificial que não bate funcionou por 8 anos seguidos sem dar problema.
O impelidor da bomba é um parafuso de Arquimedes que gira a 10 mil RPM.
O mancal (feito de ruby, que também é usado em mancais de relógios mecânicos) onde o eixo do rotor gira é lubrificado pelo próprio sangue.
O coração artificial que não bate foi testado em 50 bezerros.
Uma pessoa que usasse esse coração não teria pulsação.
http://www.popsci.com/science/article/2012-02/no-pulse-how-doctors-reinvented-human-heart?page=all
Pesquisadores de várias universidades norte-americanas uniram-se em um projeto de pesquisa cujo objetivo é desenvolver um coração totalmente artificial, com bombas independentes para substituir os ventrículos direito e esquerdo.
Coração que não bate
Além de buscar a substituição integral do coração doente, em todas as suas funcionalidades, a grande novidade do novo coração artificial é que ele não vai bater - em vez das tradicionais bombas pulsantes, ele utilizará duas bombas rotativas de fluxo, absolutamente silenciosas e sem vibrações.
O projeto está em fase de simulação e agora os cientistas estão analisando o impacto que as novas bombas terão sobre o sangue. Antes que o novo coração que não bate seja testado em animais é necessário saber com precisão como as células sangüíneas e as plaquetas se comportarão.
"Como essas bombas serão implantadas para uso a longo prazo, nós temos que ter certeza que o dano ao sangue será mínimo," diz o professor Matteo Pasquali. Dois tipos de problemas são mais preocupantes: a liberação excessiva de hemoglobina pelas glóbulos vermelhos - o que seria tóxico para os rins e para o fígado - e o processo de ativação das plaquetas - que podem induzir à formação de aglomerados de glóbulos brancos que podem entupir pequenos vasos sangüíneos.
Sincronismo entre os ventrículos
Outra preocupação dos engenheiros é como fazer com que as bombas respondam de forma pronta, mas suave, às necessidades variáveis de sangue apresentadas pelo corpo - como quando a pessoa se exercita ou sobe escadas rapidamente, por exemplo.
Também está merecendo especial atenção o sincronismo entre as bombas que substituirão os dois ventrículos. "O coração tem uma capacidade de auto-regulação embutida," explica Pasquali. "Como as duas bombas que formam o coração artificial integral contornam o coração [natural] totalmente, é importante embutir um mecanismo para a regulação no dispositivo. De outra forma você poderá ter um acúmulo de sangue nos pulmões se a bomba esquerda estiver bombeando muito lentamente em relação à bomba direita."
Testes em animais
Os cientistas estão levando a utilização das tecnologias disponíveis ao extremo. Seu objetivo é construir um coração artificial que seja, ao mesmo tempo, pequeno o suficiente para ser implantado em uma criança, e potente o suficiente para bombear toda a necessidade de sangue de um adulto.
Os primeiros testes em animais, que serão feitos em bezerros, deverão começar assim que os cientistas confirmarem todas as previsões em seus simuladores.
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Twin Turbines: Bud Frazier and Billy Cohn kept a man alive for five weeks with their continuous-flow artificial heart
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