Keinosydän

Keinosydän tai tekosydän on pumppujärjestelmä, joka voidaan asentaa sydämen vaikeaa vajaatoimintaa sairastavalle potilaalle. Se ylläpitää verenkiertoa ja hapetusta ihmiskehossa vaihtelevia aikoja. Keinosydämen tarkoituksena on toimia sydämen tavoin ja pumpata verta elimistöön. Keinosydän asennetaan yleensä sydänongelmapotilaille pitämään heitä hengissä sydänsiirtoleikkaukseen saakka. Normaalisti keinosydämen saaneet potilaat elävät keskimäärin 100-500 päivää. 

Pisimmillään keinosydän on ollut potilaalla yhtämittaisesti 7 vuotta, 5 kuukautta ja 4 päivää. Kyseessä ei  kuitenkaan ollut kokonainen keinosydän, vaan potilaan omaa heikentynyttä sydäntä avustava lisälaite. 

Käytössä on kahden tyyppisiä keinosydämiä: 1) täydellinen keinosydän, joka asennetaan sen jälkeen, kun luonnollinen sydän on poistettu, ja 2) kammioavustin, joka asennetaan avustamaan potilaan omaa sydäntä, joka jää paikalleen jatkamaan työtään. 

Kammioavustin (VAD) ottaa verta sydämen kammiosta eri reittiä ja työntää sen korkealla paineella aorttaan. Tämä lisää sydämestä poistuvaa verta ja kohentaa siten sydämen tehoa. Laite ratkaisee myös vaikeudet sydämen oikean ja vasemman puolen verenkierron tasapainottamisessa, sillä VAD-laitteissa toista kammiota voidaan tukea toisesta riippumatta, jolloin ongelma poistuu. Kammioavustimet ovat mullistaneet sydänpotilaiden hoidon ja niistä on tullut hyvin yleisiä.  

Erilaisia keinosydämiä valmistavat muiden muassa SynCardia, Carmat, BiVACOR ja Jarvik Heart. Jarvik Heartin perusti Robert Jarvik, joka tunnetaan työstään ensimmäisen toimivan ja pitkäkestoisen keinosydämen parissa.

 Historia 
”Mekaanisesta verenkierron tukemisesta” oli puhuttu jo 1800-luvulla. Keksijä ja lentäjä Charles Lindbergh kehitti leikkausoperaatioita varten veripumpun, ja yhdessä Alexis Carrelin kanssa myös sydämen kaltaisen laitteen pitämään sisäelimiä elossa ruumiin ulkopuolella. Vuonna 1937 Vladimir P. Demikhov kehitti keinosydämen ja asensi sen koiraan, joka pysyi leikkauksen jälkeen elossa viisi ja puoli tuntia. John H. Gibbon Jr. kehitti vuosien ajan sydänkeuhkokonetta, ja kehitystyö tuotti tulosta 1950-luvun alussa. Vuosikymmenten kuluessa lukuisat lääkärit antoivat panoksensa keinosydänten kehitykselle. 

Ensimmäinen keinosydän asennettiin ihmiseen vuonna 1969, mutta potilas menehtyi neljän päivän kuluttua.

 Ensimmäinen onnistunut 
pienoiskuva|pysty|Jarvik-7-keinosydän, joka tunnettiin myöhemmin nimellä CardioWest ja sittemmin SynCardia. 
Ensimmäinen kokonainen ja pitkäkestoinen keinosydän ihmiselle asennettiin Salt Lake Cityssä Utahissa Yhdysvalloissa 2.12.1982. Tämä laite kehitettiin tohtori Willem Kolffin johtamassa tutkimushankkeessa, mutta se oli nimetty tutkija Robert Jarvikin mukaan Jarvik 7:ksi, joten Jarvik sai kehitystyöstä kaiken kunnian. Potilas eli leikkauksen jälkeen 112 päivää. Ensimmäinen Jarvik-sydän asennettiin viidelle potilaalle, ja yksi heistä eli 620 päivää. Ensimmäisten keinosydänpotilaiden elämänlaatu oli erittäin huono. Jarvik 7 tarvitsi ulkoisen, jääkaapin kokoisen pumppuyksikön, jonka vuoksi potilas ei voinut lähteä sairaalasta ulos. Kaksi johtoa kulkee ihon läpi potilaan kyljestä. Kaksi potilaista sai vakavia aivohalvauksia, ja lopulta kaikki kuolivat joko sepsikseen tai veriongelmiin. 

Jarvik 7:n johdannaiset olivat edelleen käytetyimpiä keinosydänmalleja vuonna 2014. Jarvik 7 -laitteella on kiinteä syketaajuus, eli se ei mukaudu potilaan fyysiseen aktiivisuuteen. Erään potilaan tiedetään eläneen 1 374 päivää laitteen kanssa.

Suomessa ensimmäinen tapaus oli joko 18.1.1998 tai 2015.

 Uusia malleja 
AbioCor-sydän asennettiin ensimmäisen kerran vuonna 2001. AbioCor oli ensimmäinen omavarainen keinosydän, joka ei tarvinnut liitoksia ihon läpi, eikä ulkoista pumppua. Laitetta kehitettiin 30 vuotta, mutta se hyväksyttiin vain rajoitettuun käyttöön, ja pian sen jälkeen tuotanto lopetettiin. Kaikkiaan asennettiin viitsentoista AbioCor-sydäntä.

Vuonna 2008 täysin toimivan keinosydämen kehitti ranskalaisyhtiö Carmac. Se painaa 900 grammaa ja on suunniteltu kestämään noin viiden vuoden käytön. Sen kohdeyleisönä ovat pääasiassa ylipainoiset miehet. Keinosydän on peitetty biosynteettisillä aineilla hylkimisen estämiseksi. Se otettiin ensi kertaa käyttöön vuonna 2013, mutta potilas kuoli 75 päivän kuluttua. Carmacin laite eroaa aiemmista keinosydämistä siinä, että se ei ole tarkoitettu vain väliaikaisratkaisuksi siihen asti, kunnes toinen elin siirretään tilalle, vaan sen on tarkoitus korvata sydän pysyvästi.

BiVACOR-keinosydän asennettiin ensimmäisen kerran 2025. Mallissa on vain yksi liikkuva osa: pyörivä kiekko, joka leijuu magneettien varassa pintoihin koskematta ja siten myös kulumatta.

 Ongelmia 
Infektiot ja verenmyrkytys ovat ongelma kaikissa laitteissa, joissa johto kulkee ihon läpi. Verta liikuttavat laitteet muuttavat veren koostumusta. Vieraat pinnat aiheuttavat veren hyytymistä, mikä johtaa aivohalvauksiin ja veren hajoamiseen. Ulkoiset akkupaketit ovat  hankalia ja infektioiden lähde. Myös käsilaukkuvarkaiden on tiedetty anastaneen potilaiden akkupaketteja. Kehitteillä on järjestelmiä, jotka siirtävät energiaa ihon läpi induktioon perustuen, mutta kokonainen keinosydän kuluttaa paljon energiaa. Keinosydänten kompressoreita on pienennetty liikuteltavuuden parantamiseksi, mutta on ollut vaikeaa kehittää laitteista kokonaisuudessaan kehon sisään rakennettavia. Sen sijaan on ehkä mahdollista luopua kompressoripohjaisista keinosydämistä kokonaan ja käyttää niiden sijaan juoksupyöriin perustuvia VAD-laitteita verenkierron molemmilla puolilla.

 Lähteet 

 Aiheesta muualla 

Luokka:1900-luvun keksinnöt
Luokka:Kardiologia
Luokka:Implantit