อีกขั้น! นักวิจัยสร้าง ‘หัวใจเทียม’ จากไทเทเนียม
วันนี้เราจะพาไปชมหัวใจเทียมรุ่นใหม่ผลิตจากไทเทเนียม ที่สามารถสูบฉีดเลือดให้แก่เราด้วยเทคโนโลยีเดียวกับรถไฟพลังแม่เหล็ก
การปลูกถ่ายหัวใจ จัดเป็นกรรมวิธีสุดท้ายในการรักษาหัวใจ จะถูกนำมาพิจารณาใช้งานต่อเมื่อผู้ป่วยหัวใจล้มเหลวขั้นรุนแรงหรือไม่สามารถรักษาได้ด้วยวิธีการอื่น เนื่องจากการผ่าตัดปลูกถ่ายหัวใจยากและมีความเสี่ยงสูง แต่ส่วนสำคัญคือการหาหัวใจจากผู้บริจาคมาทดแทนซึ่งเป็นเรื่องยากและมีข้อจำกัดหลายด้าน
นี่จึงเป็นเหตุผลให้มีการคิดค้นหัวใจเทียมรุ่นใหม่ที่สามารถใช้ทดแทนหัวใจมนุษย์
หัวใจไทเทเนียมที่ใช้เทคโนโลยี Maglev
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก Texas Heart Institute ร่วมกับ BiVACOR ในการพัฒนา Total Artificial Heart หรือ TAH หัวใจเทียมชนิดใหม่ที่ผลิตจากวัสดุไทเทเนียมพร้อมกับการใช้งานเทคโนโลยีสนามแม่เหล็ก สามารถใช้ทดแทนหัวใจที่เกิดความเสียหายเพื่อให้ผู้ได้รับการปลูกถ่ายสามารถหมุนเวียนเลือดได้ตามปกติ
หัวใจเทียมนี้ประกอบด้วยปั๊มเลือดขนาดเล็กสองชิ้นสำหรับใช้ในการหมุนเวียนโลหิต ผลิตขึ้นจากวัสดุไทเทเนียมซึ่งพร้อมจะทำหน้าที่สูบฉีดโลหิตแทนหัวใจจริง ใช้สำหรับปลูกถ่ายให้แก่ผู้ป่วยที่มีภาวะหัวใจล้มเหลวรุนแรงจนไม่สามารถมีชีวิตต่อไปได้ ช่วยขยายเวลาพวกเขาให้มากพอรอรับหัวใจจากผู้บริจาค
จุดเด่นของอุปกรณ์ชิ้นนี้คือ ปั๊มเลือดมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเพียงชิ้นเดียว โดยอาศัยเทคโนโลยีลอยตัวด้วยสนามแม่เหล็ก หรือ Maglev แบบเดียวกับที่ใช้ในรถไฟความเร็วสูงรุ่นใหม่ ช่วยให้สามารถสร้างกำลังขับเคลื่อนสูงได้โดยอาศัยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเพียงชิ้นเดียว
TAH มีขนาดใกล้เคียงกับกำปั้นสามารถสูบฉีดเลือดได้สูงสุด 12 ลิตร/นาที เพียงพอกับการให้ผู้ชายวัยรุ่นใช้ในการออกกำลังกาย เมื่อรวมกับกลไกที่ขับเคลื่อนจากสนามแม่เหล็กที่ได้รับการออกแบบเป็นพิเศษ นี่จึงเป็นหัวใจเทียมประสิทธิภาพสูงที่จะช่วยให้ผู้ป่วยหลายคนยังสามารถดำรงชีวิตต่อไปได้
โดยล่าสุดตัวอุปกรณ์ได้รับอนุญาตให้ทดลองทางคลินิกและประสบความสำเร็จในการผ่าตัดเรียบร้อยแล้ว
สุดยอดหัวใจเทียมที่มีผลกระทบน้อยที่สุด
จริงอยู่ TAH ไม่ใช่หัวใจเทียมดวงแรกที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาทดแทนหัวใจจริง อุปกรณ์หัวใจเทียมประสบความสำเร็จในการผ่าตัดปลูกถ่ายครั้งแรกตั้งแต่ปี 1969 ปัจจุบันก็มีการคิดค้นหัวใจเทียมและเครื่องช่วยการทำงานของหัวใจต่างๆ ซึ่งสามารถช่วยพยุงชีวิตผู้ป่วยในระยะสั้น
แต่ที่ผ่านมาหัวใจเทียมมีข้อจำกัดการใช้งานในหลายด้าน ทั้งเสี่ยงติดเชื้อจากการผ่าตัดปลูกถ่าย โอกาสในการเกิดลิ่มเลือดภายร่างกาย แต่ที่สำคัญที่สุดคือกรณีชิ้นส่วนหัวใจเทียมเริ่มเสียหาย เนื่องจากปั๊มที่ติดตั้งมีชิ้นส่วนที่ต้องเคลื่อนไหวหลายชิ้นรวมถึงวาล์วเชิงกล เมื่อใช้ไปนานเข้าวัสดุเหล่านี้อาจขบกันจนเกิดการสึกหรอจนอาจเป็นอันตราย
ในขณะที่ TAH นั้นต่างออกไปด้วยกลไกการทำงานผ่านสนามแม่เหล็ก อาศัยชิ้นส่วนเดียวในการสร้างแรงขับเคลื่อนแก่หัวใจเทียม ลดโอกาสในการสึกหรอจากกลไกของอุปกรณ์ที่อาจส่งผลกระทบต่อผู้ใช้งาน และยังเพิ่มความเสถียรในการใช้งานของอุปกรณ์หัวใจเทียม
ด้วยอุปกรณ์ที่ใช้งานมีน้อยประกอบกับการอาศัยแค่เพียงโรเตอร์ในการหมุนเวียนเลือดโดยไม่ต้องผ่านวาล์ว ช่วยลดโอกาสในการเกิดแรงเฉือนต่อเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ไหลผ่านอุปกรณ์ ลดโอกาสที่เม็ดเลือดแดงจะเกิดความเสียหายหรือแตกซึ่งเป็นสาเหตุของลิ่มเลือด ทำให้ผู้ใช้งานไม่จำเป็นต้องกังวลถึงอาการแทรกซ้อนมากเท่าหัวใจเทียมรุ่นเก่า
แม้จะติดข้อจำกัดว่านี่เป็นหัวใจเทียมที่ถูกออกแบบให้ใช้งานชั่วคราวรอปลูกถ่ายหัวใจ แต่ก็ช่วยเพิ่มโอกาสรอดและคุณภาพชีวิตให้แก่ผู้ป่วยอีกมาก
ตามที่กล่าวไปข้างต้นปัจจุบันหัวใจเทียม TAH นี้ได้รับอนุญาตให้ทดลองทางคลินิก และประสบความสำเร็จในการปลูกถ่ายให้แก่ผู้ป่วยรายแรก ในลำดับต่อไปทางทีมวิจัยจะทำการศึกษาเพิ่มเติมและผ่าตัดหัวใจเทียมรุ่นนี้ให้แก่ผู้ป่วยอีกสองรายแล้วเฝ้าสังเกตอาการในลำดับต่อไป
ที่มา
https://www.texasheart.org/the-texas-heart-institute-implants-bivacor-total-artificial-heart/