Millones de corazones se detienen cada año. ¿Por qué no podemos reemplazarlos?
El corazón de Bivacor contiene una cámara de titanio con un rotor que gira en el centro y envía sangre al cuerpo.
Daniel Timms comenzó a trabajar en su corazón artificial en 2001 cuando tenía veintidós años. Era un estudiante de posgrado en ingeniería biomédica y vivía con sus padres en Brisbane, Australia. Estaba buscando un tema para su disertación cuando su padre de 50 años, Gary, sufrió un ataque cardíaco severo. Al principio, los médicos pensaron que era una válvula, pero luego resultó que el hombre tenía problemas con todo su corazón. La insuficiencia cardíaca es una enfermedad progresiva, una persona puede vivir durante años mientras su corazón se descompone. Quedaba poco tiempo. El tema de la investigación apareció por sí solo.
Gary era plomero y la madre de Daniel, Karen, era técnica de laboratorio en la escuela secundaria. Su familia a menudo participaba en experimentos. Cuando eran niños, Daniel y su padre construían constantemente intrincados sistemas de fuentes, estanques y cascadas en su patio trasero. No es de extrañar que ahora estén juntos para trabajar en el corazón. Compraron mangueras, tuberías y válvulas en una ferretería y construyeron un modelo aproximado del sistema circulatorio a partir de ellas. Timms comenzó a investigar la historia de los corazones artificiales. La primera implantación humana fue realizada en 1969 por un cirujano llamado Denton Cooley del Texas Heart Institute en Houston. El paciente, Haskell Karp, fue tratado durante sesenta y cuatro horas, un gran éxito teniendo en cuenta que le extirparon el corazón del pecho. Los ingenieros confiaban en que el problema se resolvería en unos años.
Uno de los primeros prototipos de los años 60 de un corazón artificial del ingeniero Willem Colf .
Sin embargo, surgieron muchos problemas. Fue difícil desarrollar un pequeño dispositivo capaz de latir treinta y cinco millones de veces al año, bombeando 9.000 litros de sangre al día durante muchos años. En las décadas siguientes, los pacientes podían vivir días, meses e incluso años con varios patrones cardíacos artificiales, pero su calidad de vida a menudo era mala. Estaban conectados por tuberías a grandes máquinas; a menudo sufrían de accidentes cerebrovasculares e infecciones; sus nuevos corazones eran demasiado grandes o tenían partes que se habían desgastado. Cada año, millones de personas en todo el mundo mueren de enfermedades cardíacas, mientras que solo unos pocos miles de corazones estaban disponibles para trasplantes. Como descubrió Timms, las soluciones existentes solo pueden brindar a las personas la oportunidad de "esperar" corazones artificiales que tal vez nunca aparezcan.Nunca ha existido un corazón artificial permanente.
Al estudiar los proyectos, Timms descubrió que muchos de ellos se desarrollaron en los años 60, 70 y 80, creía que sería fácil mejorarlos significativamente. Anteriormente, la mayoría de los corazones artificiales estaban hechos de plástico flexible: podría haberlos hecho de titanio duradero. Por lo general, las bombas se accionaban neumáticamente, con aire empujado a través de tubos; Timms podría usar un accionamiento electromagnético para hacer esto. Más importante aún, si los corazones artificiales tradicionales "pulsaran" (exprimían rítmicamente la sangre de los ventrículos artificiales), entonces en el dispositivo de Timms se movería en un flujo continuo. Timms hizo un boceto en papel. La sangre fluyó a una pequeña cámara con un disco de metal giratorio en el centro. El disco, como una hélice, empuja la sangre hacia afuera, hacia los pulmones y otras partes del cuerpo. Fue un diseño inteligente y económico,que no imitó el corazón natural, sino que lo repensó. Debajo del boceto, Timms escribió "¡Maldita sea, sí!"
Daniel y su padre hicieron un prototipo en el garaje. Estaba hecho de plástico transparente y agua destilada con éxito a través de un sistema circulatorio simulado en el que pequeñas bolas representaban células sanguíneas. Pero había un problema: en el lugar debajo del disco giratorio, los flujos se detuvieron y las bolas se atascaron. Este embudo es muy peligroso: las células sanguíneas que se agrupan tienden a coagularse, creando coágulos que pueden provocar accidentes cerebrovasculares. En Skype, Timms habló con un investigador en Japón que estaba trabajando en sistemas de levitación magnética utilizados en trenes de alta velocidad. Decidieron que se podrían usar imanes más fuertes para que el disco pudiera suspenderse más lejos de las paredes del corazón para que la sangre pudiera fluir más fácilmente a su alrededor.Este enfoque de "levitación magnética" también resuelve el problema del desgaste: ninguna parte entrará en contacto con otra.
Timms aún era un estudiante de posgrado cuando concertó una cita con cardiólogos en el hospital de Brisbane donde su padre estaba siendo tratado. Sacó una bomba de plástico de su mochila y explicó cómo funcionaría el corazón, según su diseño. Un médico abandonó la reunión con incredulidad. Otro proporcionó a Timms una pequeña mesada y una habitación en el sótano. En 2004, mientras Gary se recuperaba de una cirugía de reemplazo de válvulas en el piso de arriba, Timms trabajó en prototipos en el piso de abajo. Pronto, su corazón artificial pudo extender la vida de una oveja por un par de horas. Como los ingenieros del pasado, esperaba que los avances futuros fueran rápidos.
Hoy, más de una década y media después, la empresa Bivacor de Timms tiene su sede en Cerritos, un suburbio de Los Ángeles. Aproximadamente una docena de ingenieros trabajan en un edificio rodeado de palmeras y setos en flor. El año pasado, antes de la pandemia, Wilson Xe, un ingeniero biomecánico de 23 años, se paró sobre una mesa de laboratorio y blandió lazos para unir la última versión del corazón de Bivacor a un modelo del sistema circulatorio. El sistema, conocido como el "bucle", se ha mejorado enormemente con respecto al que construyeron Timms y su padre. Fabricada con tubos de plástico y de poco más de un metro de altura, parecía un modelo de montaña rusa. El sistema se llenó con agua mezclada con azúcar para simular la viscosidad de la sangre humana. También utilizó válvulas para simular diferentes condiciones circulatorias: alta y baja presión,estancamiento y conductos rápidos. El corazón adjunto al sistema era resistente y estaba elaborado en titanio dorado y negro steampunk. Cuatro aberturas conducían a la aorta, la vena cava, la arteria pulmonar y la vena pulmonar; un cable lo conectaba a una unidad de control del tamaño de un diccionario. Este cable atravesará la piel del abdomen y las personas deberán llevar consigo la unidad de control en todo momento.
Cuando Xe ajustó las válvulas del circuito, se bombeó aire con un silbido. Nicholas Greatrex, un ingeniero eléctrico australiano, ingresó un comando en una computadora y una corriente comenzó a fluir hacia los electroimanes del corazón. El agua corría por el circuito, moviéndose con un zumbido palpitante.
El corazón de Bivacor y el corazón humano funcionan con principios diferentes. El corazón humano tiene dos lados. La sangre fluye primero desde el lado derecho más pequeño hacia los pulmones y viceversa, y está saturada de oxígeno. Luego se mueve hacia el lado izquierdo más grande y poderoso, bombeando sangre al cuerpo. El corazón de Bivacor se basa en una cámara de combinación. Envía sangre en dos direcciones utilizando un disco giratorio ("rotor") que tiene dos lados de formas diferentes (para crear el nivel requerido de presión arterial). Si el corazón de un adulto sano late entre sesenta y cien veces por minuto, el corazón de Bivacor gira de 1600 a 2400 rpm.
Mida el pulso de una persona que usa un corazón así, y solo encontrará una presión constante, como en una manguera de jardín. A algunos cirujanos cardíacos y cardiólogos no les gusta la idea de un corazón sin pulso. Al tocar el teclado de una computadora, Greatrex ordenó que el rotor funcionara a velocidad variable. "Al acelerar y desacelerar el rotor, podemos crear un pulso artificial", dijo. Extendí la mano y toqué una de las mangueras de goma blanca del lazo. Curiosamente, estaba caliente; bajo mis dedos, comenzó a latir con un ritmo humano familiar.
Presión arterial de 100 a 70, dijo Greatrex triunfalmente, tocándose la muñeca. "El médico puede mirar esto y decir:" ¡Estás bien! " Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, aproximadamente 6.2 millones de estadounidenses sufren de alguna forma de insuficiencia cardíaca, a menudo experimentando debilidad, dificultad para respirar e inestabilidad. Un corazón tan artificial hará retroceder el tiempo.
Bivacor se encuentra en una fase de transición. La compañía aún tiene que vender sus productos y depende completamente de fondos de capital riesgo, inversores informales y subvenciones gubernamentales. Sus corazones fueron implantados en ovejas y terneros: vivieron durante meses y, a veces, corrieron en una cinta de correr. La compañía se está preparando para presentar una solicitud ante la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para la aprobación de la implantación humana. Cruzar el umbral entre animales y humanos significa entrar en un entorno regulatorio estricto. En los primeros días de la investigación del corazón artificial, el equipo podía implantar un dispositivo en una persona moribunda en caso de emergencia, como último recurso para salvar su vida, y ver cómo funciona.
Los especialistas en ética estaban preocupados, pero el progreso ha sido rápido. Hoy en día, tales experimentos están prohibidos: el diseño del corazón debe arreglarse y aprobarse antes del inicio de los ensayos clínicos; las pruebas pueden llevar años, y si se descubre que el corazón no es lo suficientemente bueno, el proceso debe comenzar de nuevo. Bivacor está decidiendo actualmente qué características se incluirán en los ensayos clínicos de su corazón. Lo más probable es que la decisión incorrecta conduzca a la pérdida de la empresa. Es casi seguro que no habrá un segundo intento de escalar la cima.
Timms, de pelo corto y pelirrojo, tiene ahora cuarenta y dos años. Desde que estuvo en Brisbane, dedicó casi toda su vida laboral al trabajo del corazón, viajó a Japón, Alemania, Taiwán y Houston para trabajar con varios cirujanos e ingenieros. Tranquilo y concentrado, es muy comedido: prefiere no decirle a la gente lo que hace para ganarse la vida, para que la conversación posterior no lo tiente a anunciar un proyecto cuyos plazos se han visto interrumpidos durante mucho tiempo. Con jeans, zapatillas de deporte y una camisa de vestir arrugada desabrochada hasta el tercer botón, me condujo a una habitación trasera donde media docena de prototipos de corazones funcionaron continuamente durante dieciséis meses. "Es muy importante demostrar que nunca, nunca se detienen", dijo a través del zumbido del agua en movimiento. El propio Timms parecía que no había dormido bien durante un par de décadas.
Al salir del laboratorio, pasamos por una sala de conferencias donde el ingeniero grabó en video cómo probar un corazón de Bivacor antes de la implantación: “Coloque el pulgar en la entrada izquierda y presione ligeramente”, dijo. Los muebles de la oficina de Timms podrían estar en el estudio de su casa (fue un regalo de uno de los primeros inversores: el propietario de una tienda de muebles en Houston). Había una camisa planchada en una percha en la pared y una bicicleta de carretera en la esquina.
Sentado en su silla chirriante, Timms recordó haber llevado a su padre al hospital en 2006. La cirugía de reemplazo de válvula ayudó a Gary a restaurar su función cardíaca, pero solo temporalmente. "Tiene un coágulo de sangre en una válvula mecánica", dijo Timms. "Mantuvo la sangre fluyendo hacia el lado izquierdo de su corazón y pulmones". Timms describió la acumulación de crecimientos con sus manos, mostrando el camino desde el lado izquierdo del pecho hasta el esternón y subiendo por el cuello: sangre acumulada como agua, luchando por salir de la alcantarilla. “Esto causa hinchazón”, dijo. "La sangre tose porque pasa a través de la membrana pulmonar".
Dos semanas después, Timms estaba en Alemania, reuniéndose con ingenieros de bombas, donde se enteró de que su padre estaba empeorando. Inmediatamente voló a casa, pero no tuvo tiempo de hablar con su padre por última vez. "Estaba en cuidados intensivos con ventilación traqueal y todo", dijo Timms. "Su muerte sólo fortaleció mi determinación". Pensé: “Eso es todo. Lo haremos a cualquier precio ".
Le pregunté a Timms si, hace dos décadas, realmente creía que podía inventar un corazón artificial a tiempo para salvar a su padre.
Se balanceó de un lado a otro, asintiendo. “Si en esa etapa hubiera un dispositivo que pudiera implantarse en él, entonces tal vez podría quedarse otros cinco o diez años, él vería cómo me casé y cómo tuve hijos. Podría haberlo vivido con nosotros. Entonces la filosofía era esto. Cinco o diez años más ". Él rió. “Nunca sucedió”, dijo, refiriéndose al matrimonio y los hijos. Hizo un gesto alrededor de la oficina: "Estoy atrapado en todo esto".
Antes de que el corazón fuera reemplazable, era inviolable: la frontera prohibida de la cirugía. Los médicos del siglo XIX creían que el corazón era "el límite marcado por la naturaleza". En la primera mitad del siglo XX, la anestesia hizo que los cirujanos fueran más audaces. Comenzaron a intervenir para curar las arterias y válvulas mientras el corazón aún latía. Intentaron enfriar a los pacientes a niveles hipotérmicos y luego actuar rápidamente sobre su corazón hasta que empezó a latir. No fue hasta la década de 1950, con el desarrollo de la máquina corazón-pulmón, que la cirugía a corazón abierto se convirtió en algo común. La sangre sale del cuerpo y entra en la máquina, sin pasar por el corazón y los pulmones, y les da a los cirujanos acceso a un corazón inmóvil y sin sangre que pueden tratar casi como un músculo normal.
Las primeras máquinas de circulación extracorpórea eran del tamaño de un escritorio y solo podían utilizarse de forma segura durante breves intervalos; sin embargo, hicieron que el corazón artificial fuera deseable y posible. Lo mismo ocurre con varias otras tendencias. Más personas vivían hasta los sesenta y setenta años, cuando las estadísticas de enfermedades cardíacas comenzaron a deteriorarse: a mediados de siglo, el 40% de las muertes en Estados Unidos se debían a enfermedades cardíacas. Estas estadísticas han suscitado serias preocupaciones entre los responsables de la formulación de políticas. En 1948, el Congreso (un grupo de hombres de edad avanzada) aprobó la Ley Nacional del Corazón, comenzando una década de expansión de la financiación federal para la investigación cardíaca.
Era la era de Apolo y el corazón artificial parecía un gran avance. En 1964, los Institutos Nacionales de Salud lanzaron el Programa de Desarrollo del Corazón Artificial, un proyecto de ingeniería de varios millones de dólares para comenzar a implantar corazones en pacientes a fines de la década. En estructura, era similar al proyecto de la NASA. Proporcionó subvenciones y contratos a equipos de ingenieros que compitieron para diseñar la mejor válvula, bomba o fuente de alimentación; varios equipos han experimentado sin éxito con corazones de propulsión nuclear. Las revistas Time y Life han dedicado sus portadas a este tema. Como escribe la historiadora médica Shelley McKellar en su libro Artificial Hearts: The Allure and Ambivalence of a Controversial Medical Technology, las grandes esperanzas para los implantes de órganos artificiales "no reflejan necesariamente la realidad quirúrgica actual".
La verdadera complejidad de la tarea se hizo evidente rápidamente. En el Hospital Maimónides de Brooklyn, Adrian Kantrovitz, un cirujano inventor que ayudó a mejorar el marcapasos y la máquina cardiopulmonar, comenzó a trabajar en la bomba. Tomó un enfoque sensato: en lugar de reemplazar su corazón, instaló una bomba justo detrás de él para compensar su debilidad y quizás darle tiempo para recuperarse. Los prototipos de bombas de Kantrovitz se probaron en perros y en 1966 estaba listo para implantarlos en humanos. El primer paciente humano en recibir una bomba de este tipo murió después de una hemorragia grave. La segunda era una mujer diabética y postrada en cama de 63 años que tuvo dos ataques cardíacos; vivió doce días, pero murió después de una serie de accidentes cerebrovasculares.
Cuando Kantrowitz sacó su bomba y la abrió, encontró coágulos. Enfrentó un obstáculo que luego se conoció como "hemocompatibilidad". Demasiada fuerza o presión puede romper las células sanguíneas. Se pueden soldar en embudos y hendiduras. Pueden adherirse a superficies texturizadas. Los dispositivos Kantrovitz cambiaron la estructura de la sangre bombeada y, como tales "distorsiones" acumuladas, las consecuencias empeoraron.
Mientras tanto, en el Baylor College of Medicine en Houston, Michael DeBakey y Denton Cooley, quienes fueron considerados los mejores cirujanos cardíacos del mundo, abordaron un conjunto diferente de desafíos. DeBakey y Cooley comenzaron como socios: realizaron una gran cantidad de cirugías cardíacas a un ritmo increíble. Como escribe en su libro Ticker: The Quest to Create an Artificial Heart por la periodista Mimi Schwartz, luego los dos se pelearon. Cooley dejó la práctica en 1960 y luego fundó el Texas Heart Institute. Mientras tanto, DeBakey contrató a Domingo Liotta, un innovador cardiocirujano argentino, para trabajar con el corazón artificial. En 1969, Liotta comenzó a implantar prototipos en terneros. Los resultados fueron desalentadores (de siete animales, cuatro murieron en la mesa de operaciones), y DeBakey pensó que aún no estaban listos para su uso en humanos. Pero Cooley estaba ansioso por hacer avanzar el trabajo. Tenía pacientes esperando un corazón de donante, no solo en su hospital, sino también en moteles cercanos. Sin informar a DeBakey, contrató a Liotta para trabajar en el Texas Heart Institute con la expectativa de usar un nuevo implante.
Cooley comenzó a buscar un candidato entre sus pacientes. Haskell Karp, tasador de 47 años de Skokie, Illinois, ha sido hospitalizado trece veces debido a una enfermedad cardíaca. Tenía una dificultad para respirar tan grave que a veces le resultaba difícil peinarse. Cooley quería ver si el corazón de Karp podía repararse quirúrgicamente, pero Karp y su esposa acordaron que si no existía esa opción, Cooley podría implantar un prototipo de Liotta con la esperanza de que surgiera un corazón de donante más tarde. "El Sr. Karp fue llevado a la sala de cirugía", escribió Cooley más tarde en sus memorias. “Estaba pálido, sudaba y respiraba con dificultad. Su presión arterial bajó a la mitad del nivel normal ". A mitad de la operación, se hizo evidente que su corazón no podía salvarse.
Cooley instaló un dispositivo neumático conectado por mangueras que atraviesan el costado de Karp a una consola del tamaño de un refrigerador. Los ventrículos del corazón estaban hechos de plástico elástico con un revestimiento de poliéster flexible; cuando pasaba aire entre la mucosa y el plástico, los ventrículos se contraían y el corazón funcionaba. El dispositivo mantuvo vivo a Karp durante sesenta y cuatro horas hasta que fue reemplazado por el corazón trasplantado de Barbara Evan, una madre de tres hijos de cuarenta años. Sin embargo, treinta y dos horas después, Karp murió de neumonía e insuficiencia renal, consecuencia de una grave afección cardíaca que inicialmente lo convirtió en candidato para el arriesgado procedimiento. Cooley consideró la operación un éxito. Pero DeBakey, enfurecido por robarle su corazón artificial, dudaba que su expareja actuara de manera ética. Se han llevado a cabo varias investigaciones,y Cooley denunció al Colegio Americano de Cirujanos. Los observadores no estuvieron de acuerdo sobre si la operación fue heroica o imprudente, pero en cualquier caso, surgió un nuevo problema: cuando las personas aceptaron un corazón artificial, estaban tan enfermas que era casi imposible salvarlas.
Willem Kolff, el terapeuta de origen holandés que inventó la diálisis en la década de 1940, no detuvo eso. No solo quería acercarse lo más posible al trasplante, quería crear un corazón tan bueno que pudiera usarse para trabajar de forma permanente. En el laboratorio de Colff en la Universidad de Utah, un ingeniero llamado Clifford Quan-Gett creó un ventrículo blando que no dañó la estructura de la sangre. Robert Jarvik, un talentoso ingeniero biomédico que se unió al equipo de la Universidad de Utah durante su escuela de medicina, ha perfeccionado incansablemente el diseño y el proceso de fabricación para abordar los problemas de hemocompatibilidad. Cuando Jarvik se unió al equipo en 1971, su prototipo de corazón podía mantener con vida a un ternero durante solo diez días. Sin embargo, el progreso fue constante: después de diez años de trabajo,un ternero llamado Alfred Lord Tennyson vivió durante doscientos sesenta y ocho días en lo que para entonces se llamaba el corazón artificial de Jarvik-5.
En diciembre de 1982, el cirujano cardíaco William De Vries implantó una versión mejorada del corazón (Jarvik-7) en Barney Clark, un dentista de sesenta años. El corazón de Clark funcionó para aproximadamente una sexta parte de su recurso. Se sintió tan mal que cuando vio a los terneros y ovejas con el corazón de Jarvik, dijo: "Creo que se sienten mucho mejor que yo ahora". La operación atrajo la atención internacional. A menudo, la atención se centró en las personalidades de los participantes: De Vries, experimentado y "Lincoln", Jarvik, joven y guapo, y Clark, un hombre carismático de la calle que realizó misiones de combate durante la Segunda Guerra Mundial. Se difundió por televisión un video de las siete horas y media del operativo. Posteriormente, los reporteros asistieron a las ruedas de prensa diarias que se realizaron en la cafetería de la universidad.
Clark vivió ciento doce días con tuberías que lo conectaban a una bomba de cuatrocientas libras y un panel de control. Estuvo en períodos de declive, luego se recuperó, luego se sintió infeliz, luego optimista. A veces incluso se paraba brevemente y pedaleaba en la bicicleta estática, pero por lo general se quedaba en la cama y jadeaba, aspirando aire a través de la máscara. Una de sus válvulas mecánicas tuvo que ser reemplazada en una operación posterior. Clark sufría de hemorragias nasales, convulsiones, insuficiencia renal y neumonía. Poco antes de morir de sepsis y falla orgánica, dijo, interrumpiendo el sonido de la bomba de aire, "Fue bueno poder ayudar a la gente".
La FDA le dio permiso a De Vries para implantar siete corazones artificiales y él se puso manos a la obra. En 1984, De Vries instaló una versión modificada del Jarvik-7 a William Schroeder, un ex inspector de armas del ejército de 52 años. Antes de la operación, Schroeder pidió una confesión. Al final, vivió 620 días, se mudó del hospital a un departamento y de vez en cuando usaba una unidad de bombeo portátil, que funcionaba durante tres horas con batería, para salir al pasillo o conducir un automóvil con su hijo. En una conversación telefónica con Ronald Reagan, Schroeder se quejó en broma de la demora en los cheques de la seguridad social. Al sentir el pecho del hombre, los reporteros se maravillaron de los latidos de su corazón, parecía más poderoso que el de una persona sana. Sin embargo, Schroeder padecía una variedad de dolencias. En particular, de los accidentes cerebrovasculares, uno de ellos fue extenso. Después,Cuando murió de infecciones crónicas y problemas pulmonares, fue enterrado con una lápida que representaba dos corazones: un humano y Jarvik-7.
Los corazones mejoraron, al igual que las técnicas quirúrgicas, aunque ninguna de estas mejoras cambió la corriente principal de la investigación. De Vries hizo varios trasplantes más, con éxito variable. En Suecia, el hombre que recibió el Jarvik-7 se sintió muy bien, dio largos paseos y comió en sus restaurantes favoritos. Sin embargo, murió siete meses y medio después, lo que provocó un debate legal sobre si estaba vivo (de acuerdo con la ley sueca en ese momento, murió en el momento en que su corazón se detuvo). Los médicos, pacientes y reporteros comenzaron a sentirse más tranquilos con el tema. La confianza en la idea de un reemplazo cardíaco comenzó a desvanecersey los patrocinadores se preguntaban: ¿no sería mejor gastar dinero en otra cosa? ¿Cuál es el objetivo del trasplante de corazón artificial a corto plazo? ¿Intentaron los cirujanos salvar a sus pacientes o simplemente estaban experimentando con ellos? ¿Valieron la pena los días añadidos?
Los primeros ingenieros artificiales tuvieron un éxito limitado. Sus dispositivos podrían mantener a los pacientes con vida durante mucho tiempo, pero no de forma permanente. La insuficiencia cardíaca ya no era fatal, pero la calidad de vida era demasiado baja. Un milagro limitado, un bien ambiguo. “Lo hicieron”, dijo Timms en su oficina mientras discutíamos la historia. "Sin embargo, nadie quería eso". Una conclusión aleccionadora para quienes intentaron repetir.
Hace un par de décadas, al comienzo de mi último año de universidad, me encontré viviendo junto a dos mujeres encantadoras: Seuss de Montana y Jess de Nueva Jersey. Nos hicimos amigos y pronto supe la historia de Jess. En el último año de la escuela secundaria, sufrió un ataque cardíaco masivo. Después de realizar los ritos finales, fue rescatada mediante la implantación de una bomba cardíaca experimental, un "dispositivo de asistencia ventricular" llamado HeartMate. Este dispositivo fue el heredero de los inventos de Kantrowitz de los años 60, pero no era un corazón artificial. HeartMate realizó las funciones del lado derecho del corazón, el izquierdo permaneció en su lugar. Jess asistió al baile de graduación y protagonizó la producción de la escuela de Effortless Business Success, mientras estaba conectada a través de un cable a una batería en su bolso.Aprendió a caminar con una prótesis porque una complicación de un infarto requirió la amputación de su pierna izquierda por encima de la rodilla. Unos días antes de graduarse de la escuela secundaria, recibió el corazón de una adolescente que murió en un accidente automovilístico. Poco después, desarrolló un linfoma no Hodgkin, probablemente como resultado de los inmunosupresores que estaba tomando para prevenir el rechazo. Cuando conocí a Jess, todo había terminado. No tenía batería, se curó de cáncer y estaba recibiendo educación superior.como resultado de los inmunosupresores que estaba tomando para prevenir el rechazo. Cuando conocí a Jess, todo había terminado. No tenía batería, estaba curada de cáncer y estaba recibiendo educación superior.como resultado de los inmunosupresores que estaba tomando para prevenir el rechazo. Cuando conocí a Jess, todo había terminado. No tenía batería, se curó de cáncer y estaba recibiendo educación superior.
Seguimos siendo amigos después de la universidad. Jess ha trabajado en la industria de la salud como abogada de donación de órganos. Su característica especial era que sabía ser dulce y dura al mismo tiempo. Viajó por el mundo, venció al cáncer dos veces, fue a conciertos, comió muchos postres, tuvo novios y consiguió promociones. En general, se comportó como una joven corriente y no como un milagro viviente. Al observar la facilidad con la que se movía en cualquier centro médico, comunicándose con enfermeras, enviando correos electrónicos desde su cama de hospital, me di cuenta de lo reflexiva y valiente que vivía.
Con curiosidad por conocer a las personas detrás de HeartMate, conduje hasta el Instituto del Corazón de Texas en Houston. Está ubicado cerca del St. Luke's Hospital, en el Texas Medical Center, el complejo médico más grande del mundo, con diez millones de pacientes al año. Esto es Cardiología Vaticana. Hay un gran museo dedicado a la historia de la cirugía cardíaca y las bombas cardíacas. No muy lejos de donde Denton Cooley implantó el primer corazón artificial hace más de cinco décadas, me senté en una sala de conferencias sin ventanas con dos cirujanos, O. H. (Bad) Fraser y Billy Cohn. Kon, un hombre tenso con una camisa negra abotonada y jeans, tenía cincuenta y nueve años; Fraser, un hombre de pocas palabras con chaqueta, pantalón y gafas color carey, tenía setenta y nueve años. Ambos llevaban botas de vaquero.Juntos han implantado más de mil dispositivos para "soporte mecánico de la circulación sanguínea". En la actualidad, la mayoría de los pacientes están equipados con dispositivos de asistencia ventricular para ayudar o reemplazar el lado izquierdo del corazón. Pero Cohn y Fraser, como Timms, son parte de un pequeño grupo de investigadores que aún trabajan para crear un reemplazo cardíaco completo y permanente. En 2011, implantaron dos HeartMate II (uno para el lado izquierdo y otro para el derecho) en un hombre de cincuenta y cinco años cuyo corazón había fallado por completo y fue extraído. Estos dispositivos actuaron como un corazón artificial y permitieron que el hombre viviera durante 5 semanas.que ayudan al lado izquierdo del corazón o lo reemplazan. Pero Cohn y Fraser, como Timms, son parte de un pequeño grupo de investigadores que aún trabajan para crear un reemplazo cardíaco completo y permanente. En 2011, implantaron dos HeartMate II (uno para el lado izquierdo y otro para el derecho) en un hombre de cincuenta y cinco años cuyo corazón había fallado por completo y fue extraído. Estos dispositivos actuaron como un corazón artificial y permitieron que el hombre viviera durante 5 semanas.que ayudan al lado izquierdo del corazón o lo reemplazan. Pero Cohn y Fraser, como Timms, son parte de un pequeño grupo de investigadores que aún trabajan para crear un reemplazo cardíaco completo y permanente. En 2011, implantaron dos HeartMate II (uno para el lado izquierdo y otro para el derecho) en un hombre de cincuenta y cinco años cuyo corazón había fallado por completo y fue extraído. Estos dispositivos actuaron como un corazón artificial y permitieron que el hombre viviera durante 5 semanas.Estos dispositivos actuaron como un corazón artificial y permitieron que el hombre viviera durante 5 semanas.Estos dispositivos actuaron como un corazón artificial y permitieron que el hombre viviera durante 5 semanas.
La carrera de Fraser comenzó en la edad de oro del trabajo del corazón artificial y continuó hasta sus años más oscuros. En 1963 ingresó en el Baylor College of Medicine y estudió con Michael DeBakey. Se unió al equipo de Cooley en Texas en los años 70 y trabajó allí en los 80, cuando el descubrimiento de la ciclosporina y los fármacos inmunosupresores mejoraron la supervivencia de los trasplantes. Convencido de la importancia de las bombas cardíacas como dispositivos intermediarios, comenzó a trabajar en un laboratorio subterráneo donde se criaban cerdos, ovejas, vacas y cabras. Durante décadas, colaboró con ingenieros para probar y mejorar casi todas las bombas cardíacas que existen en la actualidad, incluido el HeartMate original. (Anteriormente, en Cerritos, vi un video de un ternero con una bomba Bivacor caminando en una cinta en el laboratorio de Fraser. Fraser y Cohn son consultores de la empresa.)
"Este tipo, O. H. Fraser", dijo Cohn, señalando una fotografía de Fraser con una bata manchada de sangre tomada hace mucho tiempo en su computadora portátil. "Una verdadera estrella de rock". Fraser se rió entre dientes.
Cohn, que irradiaba energía mesiánica, dijo que en 1986 Fraser fue el primer cirujano en utilizar con éxito HeartMate en ensayos clínicos que tuvieron lugar antes de 1993. Desde que este dispositivo fue aprobado por la FDA, se ha instalado en aproximadamente 4.000 pacientes. HeartMate tenía forma de rosquilla, estaba equipado con una bomba mecánica y una de sus principales innovaciones fue el uso de plástico y titanio de textura especial en los que las células sanguíneas podían formar una superficie biológica lisa. Las primeras versiones funcionaban con aire entregado a través de una manguera. Los modelos posteriores, como el que recibió Jess, tenían motor. La vida útil del dispositivo no fue más de un año y medio, pero eso fue suficiente para los pacientes que fueron hospitalizados con labios azules y estaban cerca de la muerte."Había que poner el HeartMate en el aparato respiratorio, hacer una gran incisión, insertar la bomba en el abdomen, enchufarla y al final de la operación los labios se pusieron rosados". El problema era y sigue siendo la ausencia de corazones trasplantados: "En un año y medio HeartMate se romperá, y será mejor que encuentres un corazón donante durante este tiempo, de lo contrario estas personas morirán".
Para abordar este problema, Fraser se asoció con Abiomed, una empresa de bombas cardíacas de Massachusetts, para crear el corazón artificial de próxima generación, AbioCor. Este corazón artificial fue creado a principios de los noventa. Era tradicional en algunos aspectos (tiene dos cámaras, como un corazón real), pero por lo demás es un dispositivo muy futurista. No salieron mangueras de aire ni cables eléctricos del cuerpo. El AbioCor es un implante completamente autónomo que utiliza fluido hidráulico en circulación para comprimir los ventrículos. El AbioCor funciona con una batería que se puede cargar de forma inalámbrica a través de la piel. En teoría, puedes nadar con él.
"Súper, súper ambicioso", dijo Cohn mientras abría el gráfico. “Gastaron 250 millones de dólares en esto. Varios cientos de animales, con la mitad de las operaciones que Bud y su equipo llevaron a cabo aquí ". En 2001 y 2002, se instalaron corazones en 14 pacientes. Fue entonces cuando los planes ambiciosos comenzaron a desmoronarse. “Después de 9 meses, todos menos cuatro murieron por complicaciones o fallas del dispositivo”, recuerda Cohn.
La FDA le dio permiso a Abiomed para implantar 60 dispositivos más, pero estaba claro para todos que debían actualizarse y luego aprobarse nuevamente, un proceso largo que nadie tuvo el corazón para abordar. "Los Abiomed se rindieron", dijo Cohn. "Dijeron: '¡Esto es demasiado difícil!' El problema era que el corazón era tan grande que solo cabía en la caja torácica de los pacientes varones más grandes.
"Sabes, tu corazón late cien mil veces al día", dijo Fraser arrastrando las palabras.
"Treinta y cinco millones de veces al año", dijo Cohn.
"Dado este hecho, es sorprendente que haya durado tanto", dijo Fraser.
A lo largo de los años ochenta y noventa, incluso mientras trabajaba en HeartMate y AbioCor, Fraser argumentó que los ingenieros deberían pasar de diseños de bombas pulsantes a diseños basados en el principio mecánico más simple de "flujo continuo", que es en lo que se basa Bivacor. Algunos investigadores han argumentado que el sistema cardiovascular puede beneficiarse del pulso: existe evidencia de que las paredes de los vasos sanguíneos se dilatan en respuesta a un latido cardíaco rápido. Pero Fraser concluyó que, a pesar de todos los beneficios de la pulsación, la fuerza y la simplicidad los superaban. Comenzó a trabajar en dos proyectos de flujo continuo en paralelo, uno con el cardiólogo Richard Wempler y el otro con Robert Jarvik. Implantaron corazones artificiales en animales y luego quitaron,desmontados y analizados como funcionan. En dos milésimas, estos dispositivos entraron en funcionamiento con los nombres Jarvik 2000 y HeartMate II, respectivamente.
Cohn abrió el circuito HeartMate II en su computadora portátil. Básicamente, es un tubo estrecho con sacacorchos. Cuando el tornillo gira entre los dos cojinetes, actúa como una hélice estacionaria, empujando continuamente la sangre desde el corazón hacia la aorta por encima de él. (En agricultura, el mismo diseño se llama tornillo de Arquímedes y se usa para bombear agua)
Cohn señaló la hélice: “Aquí hay una parte móvil suspendida de cojinetes de rubí. La gente decía: "No se pueden usar cojinetes en la sangre". ¡Resultó que puedes! Hay suficiente sangre que los atraviesa para mantenerlos limpios ". Los coágulos siguen siendo un problema, al igual que las infecciones. Sin embargo, más de mil personas cada año reciben y viven con HeartMate II o dispositivos similares a medida que ascienden en las listas de espera de trasplantes. HeartMate II mantuvo vivo a Dick Cheney de 2010 a 2012 hasta que recibió un trasplante.
En el verano de 2019, recibí un mensaje de Jess. “Recientemente celebré el vigésimo aniversario de mi trasplante de corazón”, escribió. "Pero un corazón trasplantado no funciona tanto como uno nativo". No sabía eso. Supuse que su trasplante era permanente. De hecho, su corazón prestado se estaba rompiendo. Jadeó y casi se desmayó una noche mientras caminaba hacia su apartamento. Ahora ha vuelto al hospital esperando un segundo corazón. “Podrían ser semanas, meses o (menos probable) será trasplantado mañana”, escribió. "Por favor envíe algo agradable".
Visité a Jess en la UCI donde hablamos sobre restaurantes, carreras y programas de televisión. Miramos algunas fotos de mi hijo, que tenía alrededor de un año. Estaba a punto de volver a visitarla cuando murió.
“Hizo un gran trabajo”, dijo Cohn. "Muchos pacientes con trasplante de corazón mueren después de diez años".
“Hace poco estuve en la fiesta de cumpleaños de un chico que tuvo un trasplante hace treinta años”, dijo Fraser. “Pero eso sucede muy, muy, muy raramente. Solo alrededor del 5% de los pacientes con trasplante de corazón viven otros 30 años ". Las bombas artificiales en el mercado se consideran terapia puente y los trasplantes de corazón son terapia "dirigida". Sin embargo, si vive lo suficiente, los injertos también serán solo puentes.
Les pregunté a Fraser y Cohn qué pensaban de todas las personas que murieron durante o después de usar sus dispositivos, si permanecían en este mundo y cómo vivían.
"Mártires", dijo Cohn. “Se aferraron a la vida. Puede que la tecnología no haya estado allí, pero probablemente pospuso su último aliento. Muchos de ellos pasaron años con sus seres queridos, haciendo lo que les gustaba. Algunos fueron a la unidad de cuidados intensivos, pasaron seis semanas allí y murieron. En retrospectiva, a veces parece que era mejor dejarlos ir. ¡Pero nunca se sabe! Este es un juego con estadísticas, y estaban listos para él por un par de días más de vida. Y cada vez nos ayudó a avanzar ".
“Trabajé mucho con niños con leucemia cuando era estudiante”, dijo Fraser. “Todos murieron. Los médicos del pabellón infantil de Texas querían dejar sus trabajos ".
"Esto se debe a que los torturó con estos venenos", señaló Kohn.
“Se veían terribles”, dijo Fraser. “Se les hinchaba la barriga, se les caía el pelo, asustaba a otros niños. Pero los médicos continuaron haciendo todo esto. Creo que me ayudó en el futuro, porque murieron las primeras 22 de las 70 personas a las que instalamos los primeros ventrículos artificiales ".
Fue muy tarde. Fraser me condujo a través de una oficina desierta, a través de pasillos sinuosos y silenciosos, y finalmente tomamos el ascensor hasta el sótano. Entramos en su laboratorio, una enorme guarida donde pasó la mayor parte de su vida laboral. Pasamos por el quirófano veterinario y el laboratorio de patología, donde se podían desmontar y analizar animales muertos y bombas averiadas.
"Tenemos cerdos aquí", dijo Fraser mientras abría la puerta. Olía a animales y apareció a la vista un gran cerdo rosado que roncaba.
“Los cerdos tienen el corazón más humano”, dijo, cerrando la puerta. Señaló hacia el pasillo: “Cabras. No me gusta trabajar con cabras. ¡Son demasiado inteligentes! " Él rió. "Te están mirando".
Nos adentramos más en el laboratorio. En la sala de conferencias alfombrada, se exhibían varias docenas de corazones artificiales y bombas cardíacas, casi un museo para toda el área. “Lo que hay en el medio es AbioCor”, dijo Fraser, señalando una pieza retorcida de metal y plástico en forma de corazón. "Este es el viejo Jarvik-7": dos ventrículos amarillo-beige con tubos salientes. “Esto es HeartMate II”: un cilindro de metal gris con tubos blancos en ambos extremos que parece algo que encontrarías debajo de un fregadero. La portada de la revista Life de septiembre de 1981 decía: "Corazón artificial creado" en un marco en la pared.
Fraser señaló una bomba de metal grande y un tubo blanco que sobresalía de ella, un "tubo largo", dijo. Hasta que fue reemplazado, el dispositivo estaba condenado a fallar. Los pequeños cambios se realizan de forma iterativa y sus efectos se revelan solo después de la muerte. Fue un invento a cámara lenta.
El proyecto AbioCor ha sido cancelado. Aún faltan muchos años para trabajar en Bivacor. Hoy en día, la única empresa que fabrica y comercializa corazones artificiales que se implantan en humanos es SynCardia Systems en Tucson, Arizona. La empresa se estableció como parte de una misión de rescate. Symbion, la empresa de Utah que Robert Jarvik ayudó a fundar, perdió su certificación Jarvik 7 en 1990 debido a problemas de control de calidad. La tecnología fue comprada por otra empresa que estaba realizando ensayos clínicos con una versión mejorada del dispositivo, pero se quedó sin fondos en 2001. Por un tiempo, pareció que la tecnología simplemente desaparecería. Pero dos cirujanos cardíacos y un bioingeniero han acumulado capital de riesgo para comprar los derechos del sistema. Cambiaron el nombre del dispositivo a SynCardia Total Artificial Heart, o TAH Company.que ahora tiene su sede en varios edificios que rodean un aparcamiento de arena, vende alrededor de cien corazones al año, todos descendientes del antiguo Jarvik 7, que funcionaba con aire. A pesar de que SynCardia ha logrado crear un equipo de cirujanos capaces de establecer los corazones de la empresa, su desempeño es muy pobre. La compañía aprobó recientemente el Capítulo 11 del Código de Quiebras y fue comprada por nuevos inversionistas. Hicieron frente a la pandemia que llevó a la cancelación de operaciones en todo el país mediante la producción y venta de desinfectante para manos.La compañía aprobó recientemente el Capítulo 11 del Código de Quiebras y fue comprada por nuevos inversionistas. Hicieron frente a la pandemia que llevó a la cancelación de operaciones en todo el país mediante la producción y venta de desinfectante para manos.La compañía aprobó recientemente el Capítulo 11 del Código de Quiebras y fue comprada por nuevos inversionistas. Lidiaron con la pandemia que llevó a la cancelación de operaciones en todo el país a través de la producción y venta de desinfectante para manos.
Junto con Karen Stamm, directora de programas de SynCardia, y el ingeniero Matt Schuster, miré a través de la ventana mientras un técnico en una sala limpia recogía uno de los corazones. "La clave para crear un corazón artificial es el material que usamos", dijo Schuster. “Mortero de poliuretano segmentado. Lo llamamos "spazz", de SPUS ". La cepa se rió. “Hacemos estas cosas aquí en el campus”, continuó Schuster. “Esta es nuestra propia mezcla patentada. Cuando sale del equipo de producción, parece jugo o miel espesa ". Con un palillo de dientes, el técnico aplicó cuidadosamente capas de miel moldeada. Un algo translúcido apareció encima de otro algo translúcido. El proceso de montaje dura dos semanas y media.
Pasamos por un laboratorio dedicado al análisis de explantes. “Si recuperamos el corazón, lo desarmamos y lo examinamos”, dijo Schuster. Nos encontramos en otra habitación llena de varias docenas de tanques de agua en los estantes. Un corazón late dentro de cada depósito. Junto a los tanques había bombas de aire o "accionamientos". El sonido en la habitación era ensordecedor, rápido y fuerte: bang, bang, bang, y en su interior se podía escuchar el traqueteo mecánico de una máquina de escribir. Los sonidos se repitieron dos veces por segundo, al ritmo de la producción, como si estuviéramos en una fábrica. "Aquí es donde hacemos nuestra investigación a largo plazo", gritó Strain por encima del ruido. Por un lado, había corazones de 50 centímetros cúbicos (se colocan en pacientes pequeños), y por el otro, 70 (se colocan en pacientes más grandes). "Aquí están las unidades,del cual hay un sonido mecánico ”, dijo Strain, señalando una bomba mecánica que parecía una lonchera. Estaba conectado por un tubo de aire al corazón dentro del depósito. "Cuando escuchas un clic, se dispara una válvula dentro del corazón".
Las principales innovaciones de SynCardia se dirigieron precisamente al accionamiento. Su corazón puede funcionar con uno de dos dispositivos: el primero es del tamaño de un minirefrigerador y el segundo es del tamaño de una tostadora. Ambos dispositivos son mucho más pequeños que los utilizados por los pacientes de De Vries. Después de unos meses, es necesario reparar las unidades. Cuando se enciende la luz de advertencia, la persona de servicio desconecta la unidad y la vuelve a conectar a otro dispositivo lo más rápido posible para que el corazón del usuario no se hunda. Observé cómo el agua de los tanques fluctuaba rítmicamente. Se necesita mucho esfuerzo para impulsar cinco o seis litros de sangre a través del cuerpo cada minuto.
Pregunté cómo suena este corazón cuando está instalado en una persona.
"Mucho más silencioso", dijo Strain. “Pero puedes oírlo. He escuchado historias en las que los pacientes dicen que cuando abren la boca, otras personas escuchan clics ". Me dijo que algunos pacientes al principio no podían tolerar el ruido. Pero luego, dijo, "no podían dormir sin hacer clic en los sonidos".
Continuamos nuestro camino a través del almacén, donde alrededor de una docena de corazones estaban almacenados en estantes, listos para ser enviados. Los kits quirúrgicos que contenían los materiales necesarios para su instalación se empaquetaron en una pila separada. Luego caminamos por el estacionamiento hasta otro edificio, donde un grupo de ingenieros nos estaba esperando con gafas protectoras en un laboratorio con techos altos. Uno de ellos me entregó un pequeño trozo de plástico con forma de reloj de arena: un chisporroteo. Transparente, un poco como la leche, suave y pegajoso en la punta de mis dedos. El espasmo se estiró casi surrealista: tiré de los extremos, estiré el cuello del reloj de arena varias veces su longitud original, y el material volvió a su forma original sin esfuerzo.
A través de la puerta, vi un auto gigante y gastado, de unos 3 metros de altura. Parecía una plataforma petrolera y KitchenAid al mismo tiempo. "Reactor Spazz", dijo Troy Villazón, gerente de producción. "Es de principios de los 60". SynCardia adquirió la máquina a principios del siglo XX para garantizar un suministro fluido de material. “Este equipo ha tenido casi toda la historia de desarrollo de spazz”, dijo Villazón. Nos preguntamos por un tiempo: ¿se utilizó esta misma máquina para crear los corazones de Jarvik? "Es posible", dijo Schuster.
Me detuve frente a una pizarra en la que se colocaron cuatro fotografías de pacientes con SynCardia sobre diagramas convencionales dibujados a mano. Las fotografías mostraban a un hombre negro en una cama de hospital con una bolsa de compras; un hombre blanco calvo en un campo de golf con una delgada manguera de aire que le sale por debajo de la camisa; rubio, posiblemente adolescente, con mochila; y un hermano y una hermana pequeños sentados juntos. “Nos encanta ver imágenes motivadoras en la pared”, dijo Villazón. Un niño de nueve años fue el paciente más joven en recibir un corazón de SynCardia. La SynCardia más longeva ha estado usando el corazón durante casi siete años, un logro que podría haber sido la portada de la revista Life en la década de 1980.
Uno de los mayores desafíos que enfrenta SynCardia es la obsolescencia. El Jarvik 7, en el que se basa el corazón de SynCardia, se desarrolló hace casi cuarenta años. Las licencias iniciales de la empresa tienen varias décadas. Hoy en día, cambiar cualquier pieza individual (perno, válvula, resistencia) puede requerir nuevas licencias. Cuando los proveedores cierran o renuevan sus ofertas, los ingenieros de SynCardia deben buscar, probar y luego obtener autorizaciones para reemplazar componentes. La compañía vive con el temor de un mal funcionamiento fatal en el reactor del spa: podría llevar un año construir y aprobar un nuevo reactor, dejando a posibles nuevos pacientes sin corazones. Mantener un dispositivo obsoleto es caro. “Incluso si no lo mejoramos ni lo cambiamos,solo tenemos que seguir produciendo lo mismo, la gente no se da cuenta ”, dijo Schuster. "He trabajado en la industria aeroespacial y puedo decirles que a menudo es más fácil hacer cambios importantes en proyectos aeroespaciales que cambiar algo en un corazón artificial". Imaginé el cuidado con el que los pacientes potenciales rastrean los altibajos de SynCardia.
Hay menos de veinte hospitales en los Estados Unidos que cuentan con cirujanos capacitados para realizar la colocación del corazón. “Este es un mercado estrecho”, me dijo Don Webber, director ejecutivo de la empresa. Sacó su teléfono y abrió una hoja de cálculo con todos los candidatos cardíacos en ese momento. “Recibimos listas todos los días”, explicó. “Recibimos una llamada telefónica, un mensaje de texto o un correo electrónico que dice: 'Podríamos tener un paciente'. En la pantalla del teléfono, se ejecutan líneas multicolores con datos del paciente.
SynCardia enfrenta el mismo problema que enfrentó Cooley en los años sesenta: debes estar muy enfermo para pensar en sacarte el corazón del pecho, pero si esperas demasiado y te enfermas, no puedes ser salvo. "Hay casos como este", dijo Webber con preocupación en su voz. “Ves a la persona en la lista esta semana, lo ves en la lista al final de la semana, lo ves en la lista la próxima semana. Él simplemente espera y espera y espera ". Cuanto más espere un paciente, es menos probable que sobreviva después de una implantación de corazón artificial y cualquier trasplante posterior. "Esta no es una decisión fácil", dijo Webber. “Hay varias personas en el equipo”: cirujanos, cardiólogos, hospitalistas, y todos tienen que estar de acuerdo.
Los científicos empresariales utilizan muchas metáforas diferentes para describir la invención y la innovación. Dicen que la tecnología puede evolucionar de forma continua o discreta, que los nuevos productos deben escalar la "curva de adopción" o saltar el abismo de la usabilidad. Nadie quería usar teléfonos móviles, pero cuando se hicieron más pequeños, todos los necesitaron. Los coches eléctricos parecían poco prácticos, pero los motores híbridos dieron a los conductores la oportunidad de familiarizarse con la tecnología y aceleraron su difusión.
Los corazones artificiales enfrentan desafíos únicos. Solo aquellos que enfrentan una muerte inminente están listos para decidir trasplantar los modelos actuales. Sin embargo, casi seiscientos sesenta mil estadounidenses mueren cada año de enfermedades cardíacas, una cifra de muertos al nivel de una pandemia, aunque no estamos hablando de una emergencia. Un número cada vez mayor de personas viven con enfermedades cardíacas y sufren las consecuencias de estas enfermedades. Para alcanzar su máximo potencial, los corazones artificiales deben ser lo suficientemente buenos para que las personas realmente quieran usarlos. Deberían ser preferibles no a la muerte, sino a la insuficiencia cardíaca, ya que el reemplazo de cadera es preferible a las enfermedades de la articulación de la cadera. Hasta que alcancen una distribución más amplia,seguirán siendo un producto de nicho y, por lo tanto, no estarán disponibles para la gran cantidad de personas que los necesitan. Otro momento: Webber hojeó su lista. Me pregunté si Jess debería haber estado involucrada en esto. Luego guardó el teléfono.
Los ingenieros de SynCardia tienen la responsabilidad de mantener la tecnología heredada, pero también comprenden que debe evolucionar. Antes de irme de Tucson, Villazón me contó sobre el corazón de la próxima generación que SynCardia estaba desarrollando. Este corazón utilizará un nuevo motor de bomba a batería que se puede colocar completamente dentro del paciente. Al igual que el corazón de AbioCor, será inalámbrico, sin una unidad externa. Al mismo tiempo, bombeará sangre utilizando ventrículos preexistentes basados en spazz que ya han sido aprobados por la FDA. Al conectar este nuevo dispositivo al anterior (creando un modelo híbrido), SynCardia espera desarrollar y vender rápidamente este corazón para llegar a sus clientes existentes. Según Villazón, el nuevo corazón puede convertirse en un implante permanente y confiable.Puede ser utilizado por personas más alejadas del abismo.
No soy Bud Fraser, pero he visto muchos corazones artificiales, y el dispositivo de Villazon me asombró por su simplicidad y originalidad. Sin embargo, los ingenieros de SynCardia han estado ocupados fabricando, vendiendo y renovando el corazón actual, salvando más de cien vidas al año. Lucharon por encontrar tiempo para comenzar un nuevo corazón. Imprimieron varios prototipos en 3D, enviaron especificaciones a las tiendas y se comunicaron con los inversores.
El equipo de Bivacor de Cerritos no tiene nada que ver con el pasado de todas estas tecnologías. Cuando llegué, todos iban a Tai para un almuerzo de equipo semanal. Era un grupo grande para un restaurante, pero pequeño para el diseño de un corazón artificial. Timms se sentó al final de la mesa junto al ingeniero eléctrico Nicholas Greatrex.
"Estás a punto de implantar tu dispositivo en una persona, ¿cómo te sientes?", Le pregunté. "¿Es emocionante o extraño, cómo se siente?"
“Cuanto más nos acercamos al trasplante de un corazón humano, más pensamos en todo lo que puede salir mal y en lo que podemos hacer”, dijo Matthias Kleinheier, un ingeniero barbudo. "Incluso si no tuviera ninguna duda de que el sistema está funcionando correctamente, todavía sería muy aterrador". Kleinheier es responsable de los sistemas de respaldo. Heart tiene copias de seguridad para copias de seguridad para copias de seguridad.
"Nick quiere vivir con la persona que tiene el primer corazón", dijo Timms.
"Sí", dijo Greatrex.
"Si algo sale mal, podemos solucionarlo de inmediato", dijo Timms.
Le presenté a Timms, que era dos décadas más joven y estaba jugando en el garaje con su padre. Una vez que la compañía envía su corazón a favor del trasplante humano, los ensayos clínicos y, finalmente, el mercado, su diseño debe ser esculpido en piedra. El proceso de aprobación estaba en desacuerdo con el proceso de mejora.
"Si pudiera, seguiría trabajando en esto, esto y esto", dijo Greatrex. "Yo nunca lo hubiera implantado". La gente se reía, pero él definitivamente no estaba bromeando.
Si los pacientes que necesitan un corazón artificial pueden esperar demasiado antes de tomar una decisión, los ingenieros que los diseñan se enfrentan a un problema similar. Si se implanta demasiado pronto, es posible que el dispositivo no sea perfecto. Si se persigue la perfección, es posible que el dispositivo no salga del laboratorio. Cuando regresamos a la oficina, hablé con Timms sobre los corazones inalámbricos. Los inversores se han ofrecido a darle más dinero a la empresa si desarrolla un corazón inalámbrico recargable de inmediato. Apretando los dientes, Timms decidió dejar de financiar, dejando la carga inalámbrica para la versión 2.0. "Preferiríamos dejar el dinero para asegurarnos de que el dispositivo funcione correctamente en el cuerpo", dijo. "Si probamos y abordamos demasiadas cosas a la vez, fracasaremos". Él decidió,que esta fue la decisión de diseño más importante que tomó el equipo. Si quitar los cables evita que el corazón se propague más ampliamente, podría terminar con todos los esfuerzos. "Odio tanto conectar la unidad", dijo Timms. "Quiero decir, esta cosa necesita ser removida." Pero no ahora.
En el laboratorio, Greatrex me presentó una innovación técnica de la que el equipo estaba particularmente orgulloso. El sistema circulatorio humano estaba dentro del cuerpo, que cambiaba constantemente de configuración en el espacio. Como resultado del movimiento y la aplicación de fuerzas al cuerpo, la velocidad del flujo sanguíneo cambió. Si te acuestas, baja, si te levantas, sube. Empiece a correr o saltar: los músculos se llenarán de oxígeno. Todos estos movimientos suponen un problema para el rotor magnético de Bivacor. A medida que el cuerpo se mueve y se detiene, y el flujo sanguíneo se acelera y desacelera, el disco puede presionarse contra las paredes. Idealmente, el rotor debería soportar las corrientes: flotar y girar, como en gravedad cero, manteniendo su posición independientemente de las circunstancias.
En la pizarra, Greatrex describió los complejos sistemas de control de imanes que utiliza el corazón para detectar y adaptarse a las fuerzas que lo rodean. El propio Timms desarrolló el aparato matemático que hizo posibles ajustes en la resolución de problemas hidrodinámicos complejos. El proceso de desarrollo dependía de tecnologías digitales que no estaban disponibles para las generaciones anteriores de diseñadores.
Greatrex me dio uno de los rotores: era un objeto en forma de moneda, de unos centímetros de diámetro, hecho de titanio pulido de color dorado. El equipo lamenta que el titanio sea un gris más práctico en la versión de producción final, dijo. Lo pesé. En un lado del centro hay ocho puntas de metal, similares a Stonehenge. Por otro lado, ocho triángulos curvos arrastrados por el viento enmarcaban los bordes, como velas o aletas de tiburón dando la vuelta al mundo. Un intrincado patrón de remolino llenaba el centro del disco, maquinando marcas como olas del mar.
"Creo que si se lo mostrara a un grupo de personas, nadie entendería que es parte de un corazón artificial", dijo Greatrex.
Encendí la luz y tomé una foto. Este objeto trajo algunos recuerdos a la memoria: era hermoso. No parecía biológico, pero tampoco parecía completamente mecánico. Tenía una especie de característica exquisita de algo que había recorrido un largo camino de desarrollo. En cierto sentido, fue así.
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