Zainicjowany na Politechnice Łódzkiej projekt łączy inżynierię mechaniczną i biomedyczną, elektronikę, robotykę oraz medycynę. Współpracę partnerów wzmacnia projekt SEED BEAT, realizowany w ramach europejskiej sieci uczelni ECIU, łączący zespoły z Aveiro, Barcelony, Kowna i Łodzi.

Zaangażowany w HEART4KID zespół naukowców, lekarzy i przedstawicieli przemysłu pracuje nad sztucznym sercem dla dzieci o masie ciała od 10 do 30 kg. Na briefingu poprzedzającym ich spotkanie na Politechnice Łódzkiej kardiochirurg prof. Jacek Moll wyjaśnił, że chodzi o skonstruowanie urządzenia, które zastąpi niewydolny narząd bardzo specyficznego pacjenta, jakim jest dziecko.

– Urządzenie musi pracować, zmieniając rzut serca, czyli ilość krwi pompowanej w miarę tego, jak pacjent się zachowuje. Jeżeli chce poruszać się, pobiegać, to musi pracować szybciej i wydajniej. U dzieci skonstruowanie takiego urządzenia jest szczególnie trudne, bo to pacjenci, którzy rosną, zatem serce musi wydajnie pracować w miarę ich wzrostu – zaznaczył.

Prof. Moll, który przez kilkadziesiąt lat kierował Kliniką Kardiochirurgii Dziecięcej w Instytucie Centrum Zdrowia Matki Polki w Łodzi, dodał też, że dziecko nie może być – tak jak dzieje się to w przypadku dorosłych pacjentów – przywiązane na stałe do urządzenia o dużych rozmiarach, które nosi jak plecak. Dodatkowym utrudnieniem jest osobny napęd, który mają sztuczne serca.

Dlatego projekt HEART4KID zakłada skonstruowanie urządzenia, które nie tylko będzie dostosowywać swoją pracę do potrzeb rosnącego organizmu, ograniczając liczbę kolejnych operacji, które obecnie są konieczne wraz ze wzrostem małego pacjenta. Koncepcja zakłada również inteligentne sterowanie pracą urządzenia oraz bezprzewodowe przekazywanie energii.

Obok naukowców w konsorcjum działa polska firma Quantum Innovations. Prezes jej zarządu, kardiochirurg Grzegorz Suwalski, wyjaśnił, że firma opracowała innowacyjne technologie sensorowe stosowane w kardiochirurgii.

– Chcemy te nasze technologie sensorów, które wyczuwają status pracy mięśnia sercowego i mogą być implantowane na stałe do organizmu, wykorzystać w projekcie sztucznego serca dla dzieci. Sensory powinny wyczuwać metaboliczne potrzeby organizmu i koordynować je razem z pracą układu nerwowego. W ten sposób możemy uzyskać jeszcze lepsze sterowanie. Dziecko rośnie, zmieniają się warunki i jego aktywność. Doskonale by było, gdyby takie sztuczne serce umiało słuchać organizmu, ile ma mu podać krwi, i żeby nie wykonywał tego jedynie komputer czy algorytm – podkreślił.

W opinii dr. hab. inż. Macieja Gawlikowskiego z Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbigniewa Religi projekt ma otwierać drzwi, które w Unii Europejskiej i na świecie nie zostały jeszcze otwarte. Wśród problemów, które mogłyby zostać rozwiązane podczas międzynarodowej pracy nad stworzeniem sztucznego serca dla dzieci, wymienił zagadnienie synchronizowania pracy tego urządzenia tak, by odpowiadało na zapotrzebowanie metaboliczne organizmu. Wyzwaniem pozostaje też przekazywanie energii przez skórę, bez konieczności przerywania jej powłok.

– Następny problem to pokrywanie materiałów, czy to sztucznych, czy pochodzenia biologicznego, komórkami biorcy tak, by stworzyć idealnie biozgodny implant, którego organizm nie jest w stanie nie tylko zwalczać, ale również odrzucić – zaznaczył.

Uczestnicy briefingu podkreślali, że po ponad 40 latach prób i badań wciąż nie udało się stworzyć idealnego sztucznego serca dla dorosłych pacjentów, tymczasem skonstruowanie go dla dzieci jest znacznie trudniejsze. Podstawowym celem takiego urządzenia ma być podtrzymanie życia pacjenta do momentu, gdy będzie można poddać go transplantacji narządu.

– W tej chwili nie ma lepszej metody niż przeszczep serca. Jednak u najmłodszych pacjentów to jest bardzo duży problem, bo nie ma dawców dziecięcych. Nie można 10-latkowi przeszczepić serca od dorosłego. Dlatego tak zależałoby nam na stworzeniu sztucznego serca dla dzieci – dodał prof. Moll. (PAP)

agm/ joz/