Corazón artificial

Un corazón artificial es un dispositivo que reemplaza al corazón. Los corazones artificiales generalmente se usan para salvar el tiempo hasta el trasplante de corazón, o para reemplazar permanentemente el corazón en el caso de que un trasplante de corazón (de un ser humano fallecido o, experimentalmente, de un cerdo fallecido genéticamente) sea imposible. Aunque otros inventos similares lo precedieron desde fines de la década de 1940, el primer corazón artificial que se implantó con éxito en un ser humano fue el Jarvik-7 en 1982, diseñado por un equipo que incluía a Willem Johan Kolff, William DeVries y Robert Jarvik.

Un corazón artificial es distinto de un dispositivo de asistencia ventricular (VAD; para uno o ambos ventrículos, las cámaras inferiores del corazón), que también puede ser una solución permanente, o el balón de contrapulsación intraaórtico – ambos dispositivos están diseñados para soportar un corazón que falla. También es diferente de una máquina de derivación cardiopulmonar, que es un dispositivo externo que se usa para proporcionar las funciones tanto del corazón como de los pulmones, que se usa solo durante unas pocas horas a la vez, más comúnmente durante una cirugía cardíaca. También es diferente de un ventilador, que se usa para ayudar a los pulmones que fallan, o la oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO), que se usa para ayudar a las personas con una función cardíaca y pulmonar inadecuada durante días o semanas, a diferencia de la máquina de derivación.

Historia

Orígenes

Un reemplazo sintético para un corazón sigue siendo un "santo grial" de la medicina moderna. El beneficio obvio de un corazón artificial funcional sería reducir la necesidad de trasplantes de corazón porque la demanda de órganos siempre supera con creces la oferta.

Aunque el corazón es conceptualmente una bomba, incorpora sutilezas que desafían la simple emulación con materiales sintéticos y fuentes de alimentación. Las consecuencias de estos problemas incluyen un rechazo severo de cuerpos extraños y baterías externas que limitan la movilidad. Estas complicaciones limitaron la vida útil de los primeros receptores humanos de horas a días.

Desarrollo temprano

El primer corazón artificial fue creado por el científico soviético Vladimir Demikhov en 1938. Fue implantado en un perro.

El 2 de julio de 1952, Henry Opitek, de 41 años, que sufría de dificultad para respirar, hizo historia médica en el Hospital de la Universidad de Harper en la Universidad Estatal de Wayne en Michigan. La máquina cardíaca Dodrill-GMR, considerada como el primer corazón mecánico operativo, se utilizó con éxito al realizar una cirugía cardíaca. La investigación en curso se realizó en terneros en el Hershey Medical Center, Animal Research Facility, en Hershey, Pensilvania, durante la década de 1970.

Forest Dewey Dodrill, en estrecha colaboración con Matthew Dudley, usó la máquina en 1952 para desviar el ventrículo izquierdo de Henry Opitek durante 50 minutos mientras abría la aurícula izquierda del paciente y reparaba la válvula mitral. En el informe posoperatorio de Dodrill, señala: "Hasta donde sabemos, este es el primer caso de supervivencia de un paciente cuando se usó un mecanismo cardíaco mecánico para hacerse cargo de la función corporal completa de mantener la sangre". suministro del cuerpo mientras el corazón estaba abierto y operado."

Una máquina de circulación extracorpórea se utilizó por primera vez en 1953 durante una exitosa cirugía a corazón abierto. John Heysham Gibbon, el inventor de la máquina, realizó la operación y desarrolló él mismo el sustituto del corazón-pulmón.

A raíz de estos avances, el interés científico por el desarrollo de una solución para las enfermedades del corazón se desarrolló en numerosos grupos de investigación en todo el mundo.

Primeros diseños de corazones totalmente artificiales

En 1949, los doctores William Sewell y William Glenn, de la Facultad de Medicina de Yale, construyeron un precursor de la bomba cardíaca artificial moderna utilizando un juego de montaje, una variedad de cachivaches y juguetes baratos. La bomba externa eludió con éxito el corazón de un perro durante más de una hora.

Paul Winchell inventó un corazón artificial con la ayuda de Henry Heimlich (el inventor de la maniobra de Heimlich) y obtuvo la primera patente de dicho dispositivo. La Universidad de Utah desarrolló un aparato similar casi al mismo tiempo, pero cuando intentaron patentarlo, el corazón de Winchell fue citado como estado de la técnica. La universidad solicitó que Winchell donara el corazón a la Universidad de Utah, lo cual hizo. Existe cierto debate sobre qué parte del diseño de Winchell usó Robert Jarvik para crear el corazón artificial de Jarvik. Heimlich afirma: "Vi el corazón, vi la patente y vi las letras". El principio básico utilizado en el corazón de Winchell y el corazón de Jarvik es exactamente el mismo. " Jarvik niega que ninguno de los elementos de diseño de Winchell se haya incorporado al dispositivo que fabricó para humanos y que se implantó con éxito en Barney Clark en 1982.

El 12 de diciembre de 1957, Willem Johan Kolff, el inventor de órganos artificiales más prolífico del mundo, implantó un corazón artificial en un perro en la Clínica Cleveland. El perro vivió durante 90 minutos.

En 1958, Domingo Liotta inició los estudios de reemplazo de TAH en Lyon, Francia, y en 1959–60 en la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Presentó su trabajo en la reunión de la Sociedad Estadounidense de Órganos Internos Artificiales celebrada en Atlantic City en marzo de 1961. En esa reunión, Liotta describió la implantación de tres tipos de TAH ortotópicos (dentro del saco pericárdico) en perros, cada uno de los cuales utilizó una fuente diferente de energía externa: un motor eléctrico implantable, una bomba rotativa implantable con un motor eléctrico externo y una bomba neumática.

En 1964, los Institutos Nacionales de Salud iniciaron el Programa de corazón artificial, con el objetivo de colocar un corazón artificial en un ser humano para fines de la década. El propósito del programa era desarrollar un corazón artificial implantable, incluida la fuente de energía, para reemplazar un corazón defectuoso.

En febrero de 1966, Adrian Kantrowitz saltó a la fama internacional cuando realizó el primer implante permanente del mundo de un corazón mecánico parcial (dispositivo de asistencia ventricular izquierda) en el Centro Médico Maimonides.

En 1967, Kolff dejó la Clínica Cleveland para iniciar la División de Órganos Artificiales en la Universidad de Utah y continuar con su trabajo sobre el corazón artificial.

1. En 1973, un becerro llamado Tony sobrevivió durante 30 días en un corazón Kolff temprano.
2. En 1975, un toro llamado Burk sobrevivió 90 días en el corazón artificial.
3. En 1976, un becerro llamado Abebe vivió durante 184 días en el corazón artificial Jarvik 5.
4. En 1981, un becerro llamado Alfred Lord Tennyson vivió durante 268 días en el Jarvik 5.

A lo largo de los años, más de 200 médicos, ingenieros, estudiantes y profesores desarrollaron, probaron y mejoraron el corazón artificial de Kolff. Para ayudar a administrar sus muchos esfuerzos, Kolff asignó gerentes de proyecto. Cada proyecto lleva el nombre de su director. El estudiante de posgrado Robert Jarvik fue el director del proyecto del corazón artificial, que posteriormente pasó a llamarse Jarvik 7.

En 1981, William DeVries presentó una solicitud a la FDA para obtener permiso para implantar el Jarvik 7 en un ser humano. El 1 de diciembre de 1982, William DeVries implantó el corazón artificial Jarvik 7 en Barney Clark, un dentista de Seattle que padecía insuficiencia cardíaca congestiva grave. Clark vivió durante 112 días atado a un compresor neumático externo, un dispositivo que pesaba unos 180 kg (400 libras), pero durante ese tiempo experimentó períodos prolongados de confusión y varios casos de sangrado, y pidió varias veces que lo dejaran morir..

Primera implantación clínica de un corazón artificial total

El 4 de abril de 1969, Domingo Liotta y Denton A. Cooley reemplazaron el corazón de un hombre moribundo con un corazón mecánico dentro del tórax en el Texas Heart Institute en Houston como puente para un trasplante. El hombre se despertó y comenzó a recuperarse. Después de 64 horas, se extrajo el corazón artificial accionado neumáticamente y se reemplazó por el corazón de un donante. Sin embargo, treinta y dos horas después del trasplante, el hombre murió de lo que luego se demostró que era una infección pulmonar aguda, extendida a ambos pulmones, causada por hongos, muy probablemente causada por una complicación de medicamentos inmunosupresores.

El prototipo original del corazón artificial de Liotta-Cooley utilizado en esta operación histórica se exhibe de manera destacada en el Museo Nacional de Historia Estadounidense del Instituto Smithsonian "Tesoros de la Historia Estadounidense" exposición en Washington, D.C.

Primeras aplicaciones clínicas de un corazón artificial total neumático permanente

El primer uso clínico de un corazón artificial diseñado para la implantación permanente en lugar de un puente para el trasplante se produjo en 1982 en la Universidad de Utah. El pionero del riñón artificial Willem Johan Kolff inició el programa de órganos artificiales de Utah en 1967. Allí, el médico e ingeniero Clifford Kwan-Gett inventó dos componentes de un sistema de corazón artificial neumático integrado: un ventrículo con diafragmas hemisféricos que no aplastan los glóbulos rojos (un problema con corazones artificiales anteriores) y un controlador de corazón externo que regulaba inherentemente el flujo sanguíneo sin necesidad de sistemas de control complejos. Independientemente, Paul Winchell diseñó y patentó un ventrículo de forma similar y donó la patente al programa de Utah. A lo largo de la década de 1970 y principios de la de 1980, el veterinario Donald Olsen dirigió una serie de experimentos con terneros que refinaron el corazón artificial y su cuidado quirúrgico. Durante ese tiempo, como estudiante en la Universidad de Utah, Robert Jarvik combinó varias modificaciones: una forma ovoide para caber dentro del tórax humano, un poliuretano más compatible con la sangre desarrollado por el ingeniero biomédico Donald Lyman y un método de fabricación de Kwan-Gett. eso hizo que el interior de los ventrículos fuera suave y sin costuras para reducir los peligrosos coágulos de sangre que causan accidentes cerebrovasculares. El 1 de diciembre de 1982, William DeVries implantó el corazón artificial en el dentista jubilado Barney Bailey Clark (nacido el 21 de enero de 1921), quien sobrevivió 112 días con el dispositivo y murió el 23 de marzo de 1983. Bill Schroeder se convirtió en el segundo receptor y vivió un récord de 620 días.

Contrariamente a la creencia popular y a los artículos erróneos de varias publicaciones periódicas, no se prohibió el uso permanente del corazón de Jarvik. Hoy en día, la versión moderna del Jarvik 7 se conoce como el corazón artificial total temporal SynCardia. Se ha implantado en más de 1.350 personas como puente al trasplante.

A mediados de la década de 1980, los corazones artificiales funcionaban con fuentes de energía neumática del tamaño de un lavavajillas cuyo linaje se remonta a las máquinas de ordeño Alfa Laval. Además, dos catéteres de gran tamaño tenían que cruzar la pared del cuerpo para llevar los impulsos neumáticos al corazón implantado, lo que aumentaba enormemente el riesgo de infección. Para acelerar el desarrollo de una nueva generación de tecnologías, el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre abrió un concurso de corazones artificiales implantables alimentados eléctricamente. Tres grupos recibieron financiamiento: Clínica Cleveland en Cleveland, Ohio; la Facultad de Medicina de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State Hershey Medical Center) en Hershey, Pensilvania; y AbioMed, Inc. de Danvers, Massachusetts. A pesar del progreso considerable, el programa de Cleveland se suspendió después de los primeros cinco años.

Primera aplicación clínica de una bomba intratorácica

El 19 de julio de 1963, E. Stanley Crawford y Domingo Liotta implantaron el primer dispositivo clínico de asistencia ventricular izquierda (LVAD) en The Methodist Hospital en Houston, Texas, en un paciente que sufrió un paro cardíaco después de la cirugía. El paciente sobrevivió durante cuatro días con soporte mecánico pero no se recuperó de las complicaciones del paro cardíaco; finalmente, se suspendió la bomba y el paciente falleció.

Primera aplicación clínica de una bomba paracorpórea

1966 Dispositivo de asistencia ventricular de DeBakey.

El 21 de abril de 1966, Michael DeBakey y Liotta implantaron el primer LVAD clínico en una posición paracorpórea (donde la bomba externa descansa al costado del paciente) en The Methodist Hospital en Houston, en un paciente que experimentaba un shock cardiogénico después de una cirugía cardíaca.. El paciente desarrolló complicaciones neurológicas y pulmonares y falleció después de unos días de soporte mecánico LVAD. En octubre de 1966, DeBakey y Liotta implantaron el LVAD paracorpóreo Liotta-DeBakey en un nuevo paciente que se recuperó bien y fue dado de alta del hospital después de 10 días de soporte mecánico, constituyendo así el primer uso exitoso de un LVAD para shock de cardiotomía.

Primer paciente VAD con alta hospitalaria aprobada por la FDA

En 1990, Brian Williams fue dado de alta del Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh (UPMC), convirtiéndose en el primer paciente con VAD en ser dado de alta con la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA). El paciente fue apoyado en parte por bioingenieros del Instituto McGowan de la Universidad de Pittsburgh.

Corazones artificiales totales

Dispositivos médicos aprobados

Sincardia

SynCardia es una empresa con sede en Tucson, Arizona, que actualmente tiene dos modelos separados disponibles. Está disponible en un tamaño de 70cc y 50cc. El modelo de 70 cc se utiliza para la insuficiencia cardíaca biventricular en hombres adultos, mientras que el de 50 cc es para niños y mujeres. A medida que se acumularon buenos resultados con el TAH como puente para el trasplante de corazón, en 1993 se inició una prueba del CardioWest TAH (desarrollado a partir del Jarvik 7 y ahora comercializado como Syncardia TAH) y se completó en 2002. El SynCardia fue aprobado por primera vez para su uso en 2004 por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos.

Desde 2014, más de 1250 pacientes han recibido corazones artificiales SynCardia. El dispositivo requiere el uso del controlador hospitalario Companion 2, aprobado por la FDA en 2012, o el Freedom Driver System, aprobado en 2014, que permite que algunos pacientes regresen a casa. Estos controladores son dispositivos grandes, pesados pero portátiles que generan pulsos de aire para alimentar el corazón. Los controladores también controlan el flujo sanguíneo de cada ventrículo.

En 2016, Syncardia se declaró en quiebra y luego fue adquirida por la firma de capital privado Versa Capital Management.

Corazón bioprotésico Carmat

El corazón artificial de Carmat.

El 27 de octubre de 2008, el profesor francés y destacado especialista en trasplante de corazón Alain F. Carpentier anunció que un corazón artificial completamente implantable estaría listo para ensayos clínicos en 2011 y para trasplante alternativo en 2013. Fue desarrollado y fabricado por él., la firma biomédica CARMAT SA y la firma de capital de riesgo Truffle Capital. El prototipo utilizaba sensores electrónicos integrados y estaba hecho de tejidos animales tratados químicamente, llamados "biomateriales", o una "pseudopiel" de materiales biosintéticos, microporosos.

Según un comunicado de prensa de Carmat del 20 de diciembre de 2013, el equipo del Hospital Europeo Georges Pompidou de París (Francia) realizó el 18 de diciembre de 2013 el primer implante de su corazón artificial en un paciente de 75 años. El paciente falleció 75 días después de la operación.

En el diseño de Carmat, dos cámaras están divididas por una membrana que contiene fluido hidráulico en un lado. Una bomba motorizada mueve fluido hidráulico dentro y fuera de las cámaras, y ese fluido hace que la membrana se mueva; la sangre fluye a través del otro lado de cada membrana. El lado de la membrana que mira hacia la sangre está hecho de tejido obtenido de un saco que rodea el corazón de una vaca, para hacer que el dispositivo sea más biocompatible. El dispositivo Carmat también usa válvulas hechas de tejido de corazón de vaca y tiene sensores para detectar el aumento de presión dentro del dispositivo. Esa información se envía a un sistema de control interno que puede ajustar el caudal en respuesta a una mayor demanda, como cuando un paciente está haciendo ejercicio. Esto lo distingue de los diseños anteriores que mantienen un caudal constante.

El dispositivo Carmat, a diferencia de los diseños anteriores, está diseñado para usarse en casos de insuficiencia cardíaca terminal, en lugar de usarse como un dispositivo puente mientras el paciente espera un trasplante. Con 900 gramos, pesa casi tres veces el corazón típico y está dirigido principalmente a hombres obesos. También requiere que el paciente lleve consigo una batería de iones de litio adicional. La vida útil prevista del corazón artificial es de unos 5 años (230 millones de latidos).

En 2016, las pruebas del Carmat "corazón completamente artificial" fueron prohibidos por la Agencia Nacional para la Seguridad y la Medicina en Europa después de que se confirmaron las bajas tasas de supervivencia. La prohibición se levantó en mayo de 2017. En ese momento, un informe europeo indicó que la terapia celular C-Cure de Celyad para la insuficiencia cardíaca isquémica "solo podría ayudar a una subpoblación de participantes del estudio de fase III, y Carmat espera que su corazón artificial podrá tratar una mayor proporción de pacientes con insuficiencia cardíaca".

El corazón artificial Carmat fue aprobado para la venta en la Unión Europea y recibió la marca CE el 22 de diciembre de 2020.

Prototipos históricos

Bomba de corazón artificial total

La bomba cardíaca artificial del Ejército de EE. UU. era una unidad compacta impulsada por aire desarrollada por Kenneth Woodward en los laboratorios Harry Diamond a principios y mediados de la década de 1960. La bomba cardíaca del ejército estaba parcialmente hecha de plexiglás y constaba de dos válvulas, una cámara y una aleta de succión. La bomba funcionaba sin piezas móviles según el principio de amplificación de fluidos, proporcionando una fuente de presión de aire pulsante que se asemejaba a un latido del corazón.

PÓLVAD

Desde 1991, la Fundación para el Desarrollo de la Cirugía Cardiaca (FRK) en Zabrze, Polonia, ha estado trabajando en el desarrollo de un corazón artificial. Actualmente, el sistema polaco de soporte cardíaco POLCAS consta del ventrículo artificial POLVAD-MEV y los tres controladores POLPDU-401, POLPDU-402 y POLPDU-501. Los dispositivos presentados están diseñados para manejar un solo paciente. Las unidades de control de la serie 401 y 402 solo pueden ser utilizadas en hospitales debido a su gran tamaño, método de control y tipo de alimentación. La unidad de control de la serie 501 es el último producto de FRK. Debido a su tamaño y peso mucho más pequeños, es una solución significativamente más móvil. Por este motivo, también se puede utilizar durante un tratamiento supervisado realizado fuera del hospital.

Fénix-7

En junio de 1996, un hombre de 46 años recibió un implante total de corazón artificial realizado por Jeng Wei en el Hospital General de Cheng-Hsin en Taiwán. Este corazón artificial total Phoenix-7 neumático tecnológicamente avanzado fue fabricado por el dentista taiwanés Kelvin K. Cheng, el médico chino T. M. Kao y sus colegas en el Centro de Investigación TAH de Taiwán en Tainan, Taiwán. Con este corazón artificial experimental, la PA del paciente se mantuvo entre 90 y 100/40 y 55 mmHg y el gasto cardíaco entre 4,2 y 5,8 l/min. Luego, el paciente recibió el primer trasplante combinado exitoso de corazón y riñón en el mundo después de un puente con un corazón artificial total.

Corazones Abiomed

El primer AbioCor que se implantó quirúrgicamente en un paciente fue el 3 de julio de 2001. El AbioCor está hecho de titanio y plástico con un peso de 0,9 kg (dos libras) y su batería interna se puede recargar con un dispositivo de transducción que envía poder a través de la piel. La batería interna dura media hora y una batería externa portátil dura cuatro horas. La FDA anunció el 5 de septiembre de 2006 que el AbioCor podría implantarse para usos humanitarios después de que el dispositivo se hubiera probado en 15 pacientes. Está destinado a pacientes en estado crítico que no pueden recibir un trasplante de corazón. Algunas limitaciones del AbioCor actual son que su tamaño lo hace adecuado para menos del 50% de la población femenina y solo alrededor del 50% de la población masculina, y su vida útil es de solo 1 a 2 años.

Al combinar sus ventrículos con válvula con la tecnología de control y el tornillo de rodillo desarrollado en Penn State, AbioMed diseñó un corazón más pequeño y estable, el AbioCor II. Esta bomba, que debería ser implantable en la mayoría de los hombres y en el 50% de las mujeres con una vida útil de hasta cinco años, se sometió a pruebas en animales en 2005 y la empresa esperaba obtener la aprobación de la FDA para uso humano en 2008. Después de una gran cantidad de experimentación, Abiomed abandonó el desarrollo de corazones oficiales totales a partir de 2015. A partir de 2019, Abiomed solo comercializa bombas para el corazón, "destinadas a ayudar a bombear sangre en pacientes que necesitan apoyo a corto plazo (hasta 6 días)", que no son corazones artificiales totales.

Frazier-Cohn

El 12 de marzo de 2011, O. H. Frazier y William Cohn implantaron un corazón artificial experimental a Craig Lewis, de 55 años, en el Instituto del Corazón de Texas en Houston. El dispositivo es una combinación de dos bombas HeartMate II modificadas que actualmente se encuentra en pruebas con bovinos.

Frazier y Cohn forman parte del directorio de la empresa BiVACOR que desarrolla un corazón artificial. BiVACOR ha sido probado como sustituto del corazón de una oveja.

Hasta ahora, solo una persona se ha beneficiado del corazón artificial de Frazier y Cohn. Craig Lewis tuvo amiloidosis en 2011 y buscó tratamiento. Después de obtener el permiso de su familia, Frazier y Cohn reemplazaron su corazón con su dispositivo. Lewis sobrevivió otras 5 semanas después de la operación; finalmente murió de insuficiencia hepática y renal debido a su amiloidosis, después de lo cual su familia pidió que le desconectaran el corazón artificial.

Soft Total Artificial Heart, desarrollado en el laboratorio de materiales funcionales en ETH Zürich

Prototipos actuales

Corazón artificial blando

El 10 de julio de 2017, Nicholas Cohrs y sus colegas presentaron un nuevo concepto de corazón artificial suave total en el Journal of Artificial Organs. El corazón fue desarrollado en el Laboratorio de Materiales Funcionales en ETH Zurich. (Cohrs figuraba como estudiante de doctorado en un grupo dirigido por el profesor Wendelin Stark en ETH Zurich).

El corazón artificial blando (SAH) es un monobloque de silicona fabricado con la ayuda de la tecnología de bioimpresión 3D. Pesa 390g, tiene un volumen de 679 cm^3, y se acciona mediante aire a presión. "Nuestro objetivo es desarrollar un corazón artificial que sea aproximadamente del mismo tamaño que el del paciente y que imite al corazón humano tanto como sea posible en forma y función", dijo Cohrs en una entrevista.. El SAH fundamentalmente se mueve y funciona como un corazón natural, pero el prototipo solo funcionó durante 3000 latidos (alrededor de 30 a 50 minutos a una frecuencia cardíaca promedio) en una máquina de circulación simulada híbrida antes de la membrana de silicona (2,3 mm de espesor) entre el ventrículo izquierdo y la Cámara de Expansión de Aire se rompió.

La vida útil de un prototipo de Cohrs más reciente (que usaba varios polímeros en lugar de silicona) aún era limitada, según informes de principios de 2018, y ese modelo brindaba una vida útil de 1 millón de latidos cardíacos, aproximadamente diez días en un cuerpo humano.. En ese momento, Cohrs y su equipo estaban experimentando con software CAD e impresión 3D, esforzándose por desarrollar un modelo que durara hasta 15 años. “Realmente no podemos predecir cuándo podríamos tener un corazón funcional final que cumpla con todos los requisitos y esté listo para la implantación. Esto suele llevar años”, dijo Cohrs.

Otros

Se puede usar una bomba centrífuga o una bomba de flujo axial como corazón artificial, lo que hace que el paciente esté vivo sin pulso. Otros diseños de corazón artificial sin pulso incluyen el HeartMate II de Thoratec, que usa un tornillo de Arquímedes; y un corazón artificial experimental diseñado por Bud Frazier y Billy Cohn, que utiliza turbinas que giran entre 8.000 y 12.000 RPM.

Se ha descrito un corazón artificial centrífugo que bombea alternativamente la circulación pulmonar y la circulación sistémica, provocando un pulso.

Los investigadores han construido un corazón de espuma. El corazón está hecho de silicona flexible y funciona con una bomba externa para empujar el aire y los fluidos a través del corazón. Actualmente no se puede implantar en humanos, pero es un comienzo prometedor para los corazones artificiales.

Dispositivos de asistencia híbridos

Los pacientes a los que les queda algo de función cardíaca pero que ya no pueden vivir normalmente pueden ser candidatos para dispositivos de asistencia ventricular (VAD), que no reemplazan al corazón humano sino que lo complementan al asumir gran parte de la función.

El primer sistema de dispositivo de asistencia del ventrículo izquierdo (LVAD) fue creado por Domingo Liotta en el Baylor College of Medicine en Houston en 1962.

Otro VAD, el Kantrowitz CardioVad, diseñado por Adrian Kantrowitz, estimula el corazón nativo al asumir más del 50 % de su función. Además, el VAD puede ayudar a los pacientes en lista de espera para un trasplante de corazón. En una persona joven, este dispositivo podría retrasar la necesidad de un trasplante entre 10 y 15 años, o incluso permitir que el corazón se recupere, en cuyo caso se puede retirar el VAD. El corazón artificial funciona con una batería que debe cambiarse varias veces mientras sigue funcionando.

El primer dispositivo de asistencia cardíaca fue aprobado por la FDA en 1994 y dos más recibieron la aprobación en 1998. Mientras que los dispositivos de asistencia originales emulaban el corazón palpitante, las versiones más nuevas, como el Heartmate II, desarrollado por The Texas Heart Institute of Houston, brindan un flujo continuo. Estas bombas (que pueden ser centrífugas o de flujo axial) son más pequeñas y potencialmente más duraderas y duran más que la generación actual de bombas de reemplazo cardíaco total. Otra gran ventaja de un VAD es que el paciente conserva su corazón natural, que aún puede funcionar como soporte de respaldo temporal si la bomba mecánica se detuviera. Esto puede proporcionar suficiente apoyo para mantener vivo al paciente hasta que se implemente una solución al problema.

En agosto de 2006, se implantó un corazón artificial a una niña de 15 años en el Stollery Children's Hospital en Edmonton, Alberta. Estaba destinado a actuar como un accesorio temporal hasta que se pudiera encontrar un corazón de donante. En cambio, el corazón artificial (llamado Corazón de Berlín) permitió que ocurrieran procesos naturales y su corazón se curó por sí solo. Después de 146 días, se extrajo el Corazón de Berlín y el corazón de la niña funcionó correctamente por sí solo. El 16 de diciembre de 2011, el Berlin Heart obtuvo la aprobación de la FDA de EE. UU. Desde entonces, el dispositivo se ha implantado con éxito en varios niños, incluida una niña hondureña de 4 años en el Children's Hospital Boston.

Varios dispositivos de asistencia ventricular de flujo continuo han sido aprobados para su uso en la Unión Europea y, en agosto de 2007, se estaban sometiendo a ensayos clínicos para la aprobación de la FDA.

En 2012, Craig Lewis, un tejano de 55 años, se presentó en el Texas Heart Institute con un caso grave de amiloidosis cardíaca. Recibió un trasplante experimental de corazón artificial de flujo continuo que le salvó la vida. Lewis murió 5 semanas después de una insuficiencia hepática después de caer en coma debido a la amiloidosis.

En 2012, un estudio publicado en el New England Journal of Medicine comparó el Berlin Heart con la oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO) y concluyó que "un dispositivo de asistencia ventricular disponible en varios tamaños para usar en niños como un puente para el trasplante de corazón [como el Berlin Heart] se asoció con una tasa de supervivencia significativamente más alta en comparación con ECMO." El autor principal del estudio, Charles D. Fraser Jr., cirujano en jefe del Texas Children's Hospital, explicó: "Con el Berlin Heart, tenemos una terapia más efectiva para ofrecer a los pacientes antes en el manejo de su insuficiencia cardiaca. Cuando nos sentamos con los padres, tenemos datos reales que ofrecer para que puedan tomar una decisión informada. Este es un gran paso adelante."

Aquejado de insuficiencia cardíaca terminal, el exvicepresidente Dick Cheney se sometió a un procedimiento en el Hospital INOVA Fairfax, en Fairfax, Virginia, en julio de 2010, para implantarle un VAD Heartmate II. En 2012 recibió un trasplante de corazón a los 71 años tras 20 meses en lista de espera.