Rozdział 1. Układ krążenia. Sztuczne narządy rozwiązaniem jest sztuczne serce. Według amerykańskich danych epidemiologicznych problem niewydolności serca dotyczy 2 — 3% populacji (Religa 2007).
Często nieprawidłową pracę serca wywołuje uszkodzenie zastawek. Uszkodzenia zastawek objawiają się ich zwężeniem lub niedomykalnością. W wyniku zwężenia wzrasta opór przepływu dla krwi, który wywołuje duży spadek ciśnienia na zastawce. Niedomykalność jest skutkiem zmian w płatkach zastawki i wywołuje częściowy przepływ wsteczny w chwilach gdy zastawka powinna być całkowicie zamknięta. Te stany patologiczne zmniejszają wydajność serca oraz wprowadzają dodatkowe naprężenia i odkształcenia elementów morfologicznych krwi. W zaawansowanych stadiach jedyną możliwością powrócenia do właściwej pracy jest chirurgiczna wymiana zastawki na jej protezę. Obecnie zabiegi wymiany zastawek są powszechne (wymienia się na świecie około 180000 zastawek rocznie (Yoganathan i in. 2004)), jednak ich protezy są bardzo niedoskonałe i są w dalszym ciągu obiektem badań wielu naukowców. Najczęściej, ze względu na największe obciążenia uszkodzeniom ulegają: zastawka mitralna, aortalna i trójdzielna.
1.4 Protezy
Pierwszym sztucznym sercem, które odniosło sukces i zostało dopuszczone w USA do klinicznego stosowania był Jarvik-7 (Darowski i in. 2001) po raz pierwszy wszczepiony w 1982 r. Łącznie jako serce permanentne został użyty czterokrotnie, gdzie najdłuższy czas przeżycia wyniósł 620 dni. Jarvik-7 był głównie stosowany jako pomost do transplantacji i został użyty u ponad 190 pacjentów (Gray i in. 2006). W 1991 r. zaprzestano produkcji Jarvika-7 a obecnie jego unowocześniona wersja jest produkowana przez firmę SynCardia Systems jako CardioWest temporary Total Artificial Heart (TAH-t). Jarvik-7 był pulsacyjnym, dwukomorowym urządzeniem sterowanym pneumatycznie przez zewnętrzną jednostkę napędową (Arabia i in. 1999). Wewnątrz komór pracowały czterowarstwowe membrany wykonane z poliuretanu, które oddzielały część pneumatyczną od krwi. Wnętrze komory było pokryte gładką warstwą Biomeru, a przepływem krwi kierowały zastawki dyskowe.
W nowych konstrukcjach sztucznego serca i urządzeń wspomagania serca dąży się do użycia zasilania elektrycznego zamiast pneumatycznego, co umożliwia miniaturyzację oraz budowę całkowicie wszczepialnej a przez to wykluczającej ryzyko infekcji pompy. Pierwszym całkowicie wszczepialnym sztucznym sercem elektrohydraulicznym jest AbioCor
17