Cor artificial: miracle o negoci fosc?

1986/12/01 Arrojeria, Eustakio - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Medikuntza

En aquesta ocasió abordem un objectiu que s'ha convertit en el somni de l'ésser humà. Com és sabut, l'ésser humà sempre ha evolucionat cap a la superació dels límits de nosaltres mateixos i una d'elles ha estat l'eliminació de les malalties o enemics de la nostra pròpia salut, o la substitució d'uns altres més beneficiosos encara que no ho fos. En aquest camp s'enquadren les recerques estretament lligades al cor.

Però, en qualsevol cas, aconseguir-lo és realment difícil. I és que les complexitats dels teixits que tenen una vida, que generen un gran inconvenient en la substitució, fan molt difícil aconseguir una substitució eficaç i útil. Per tant, parlar de cors artificials en un instant sembla un encanteri, encara que sapiguem i no sapiguem que el cor és una simple bomba de distribució de sang, com antigament es pensava, la ubicació de l'amina i els sentiments.

En un moment en el qual el trasplantament cardíac s'ha estès per tot el món, encara que l'èxit obtingut és controvertit, el paper fonamental del múscul cardíac inassolible en la substitució de la màquina artificial, malgrat les dificultats de la màquina, s'ha anat ampliant l'esperança. D'altra banda, els resultats obtinguts no són de gran rendiment, encara que en 1982, en la recerca del cor artificial Jarvik-7, s'han gastat 350 milions de dòlars (60.000 milions de pessetes). Aquests són els primers passos que s'estan donant en aquest camp i pot ser que en algun moment, invertint més diners i en el temps, es pugui arribar a triomfar.

Jarvik-7: bomba pneumàtica.- El motor és un compressor que intercalen i expulsen el gas. En cada ventricle s'infla i buida una paraula molt extensible, amb diferent forma i volum. Fabricades en poliuretà i protegides en una caixa rígida d'alumini. L'hemorràgia i la freqüència del batec es regulen apart.

Però alguns comencen a preocupar-se per això, perquè, com és conegut per a tots, en la medicina muda sí que es necessita una màquina, i molts tenen més prioritat que els del cor artificial. Com es pot invertir tant de temps, diners i saviesa en aquestes recerques? És més, hi ha persones que ja han denunciat que investigadors privats que treballen en aquest camp volen crear un negoci fosc. Ja s'està invertint molts diners i com es pot veure, a curt termini no és rendible, però a llarg termini sí. És a dir, ells serien els únics proveïdors en aquesta matèria.

Malgrat tot, això continua en marxa i, a més, als Estats Units, les principals empreses en aquesta matèria s'enfronten pel patrocini d'iniciatives privades. Per part seva, l'Aràbia Saudita ha impulsat el mòdul experimental desenvolupat pel doctor francès Lapeyre en col·laboració amb la companyia aèria Aérospatial. Els doctors americans Kolff i Iarvik de la Universitat d'Utah i els japonesos Zorrsu, doctors, estan finançant el seu projecte Jarvik-7. En l'actualitat, i amb un dubtós èxit, s'han col·locat en tres pacients. El pressupost anual d'aquests investigadors supera ja els 50.000 milions de pessetes.

Al principi, com a conseqüència dels primers trasplantaments cardíacs realitzats pel Dr. Barnard, els cirurgians van començar a somiar amb un cor artificial que limitaria o exclogués totalment els problemes d'aixafament. No obstant això, va sorgir un desafiament tecnològic desmesurat: la màquina havia de respondre a unes condicions extremadament exigents des del punt de vista del borrissol, pes, durada, energia, anatomia i funcionament.

Kolft i Akutsu primer model d'aire comprimit va ser provat amb animals el 12 de desembre de 1957 i el que més va sobreviure va passar els 90 minuts. En 1959, per part seva, una vedella anomenada Fumi Joe va durar 221 dies, amb el que es va utilitzar un prototip de laboratori que va servir de guia a l'actual cor artificial Jarvik-7. Deu anys després, al maig de 1969, s'iniciava l'era dels cors artificials aplicats als homes.

Artur Cooley realitzant el trasplantament de cor.

Denton Cooley, doctor per la universitat de Houston (Texas), establia en una persona de quaranta-set anys un cor mecànic d'aire comprimit. Aquest cor va ser regulat per l'argentí Domingo Liotta. El pacient va romandre 54 hores amb aquest cor artificial mentre li van trasplantar el cor natural. Avui i mitjà després va morir per la pulmonía. En aquest cas, el cor artificial va servir per a mantenir el temps necessari fins a aconseguir el cor natural per al seu trasplantament.

Això va agreujar el debat: si s'estalvien unes hores, per a què tantes intervencions? No tenim als homes com a coets?. Però el Dr. Cooley es defensa dient que el seu pacient va tenir una oportunitat ineludible, que mai hagués tingut.

En aquesta època, la cirurgia de les revegetacions s'enfrontava a les lamentables conseqüències de l'aixafament que produeix el cos. I la veritat és que amb tan poca experiència clínica en aquesta mena d'operacions no es veien raons de pes per a dur a terme aquesta decisió. L'escàndol generat va afectar a Cooley ja que no va obtenir el permís oficial per a operar. Com a conseqüència d'això, la subvenció oficial i l'ensenyament van perdre el permís i, al mateix temps, el seu lloc de treball a l'hospital, és a dir, va ser expulsat.

Però la iniciativa privada va ocupar el lloc del poder estatal i dotze anys després, en 1981, Denton Cooley va continuar amb els seus treballs. El seu malalt, un home de vint-i-sis anys, va romandre tres dies amb cor artificial, fins i tot fins que es va trasplantar el cor natural. Va morir una setmana després del trasplantament. Aquesta iniciativa ha sofert noves condemnes entre metges. No obstant això, els assajos en aquest camp no acaben amb això; al maig de 1982, l'equip de la universitat d'Utah va introduir el cor mecànic en el tòrax de Barney Clark.

Cor dissenyat per Lapeyre: Basat en el model Jarvik, però millorat.- Didier Lapeyre ha desenvolupat un cor artificial que s'assembla al cor humà, més sofisticat que el dissenyat per Jarvi. Per a això ha comptat amb l'ajuda dels àrabs. La carcassa està formada per carboni, biològicament més acceptable que l'alumini, més resistent i més lleugera. Els ventricles són de poliuretà, però es troben separats per un envà molt rígid per a ocultar els remolins de sang. El condicionament dels gasos cap a la membrana d'aspiració es realitza mitjançant un únic cable coaxial.

Això, amb una malaltia denominada cardiomiopatía per a postres, sol durar molt poc (uns dies). El cor artificial trasplantat va ser un model durador anomenat Jarvik-7, ja que no hi havia cor humà a l'abast de la mà per a poder ser trasplantat i no s'esperava. El cirurgià William DeVries, pertanyent al grup del pioner Kolff, va operar amb èxit. Però van sorgir dificultats imprevistes a causa de l'edat del pacient i al mal estat dels gots cardíacs i arterials.

El cor artificial també presenta alguns errors que han de ser superats immediatament i amb tota mena de mitjans. Després de l'operació, el pacient sofreix una congestió cerebral com a conseqüència de la pujada de tensió. Per això, el malalt es queda enfonsat, no té ganes de viure i reconeix el seu desig de morir davant els metges. En qualsevol cas, en Barney Clark va sobreviure 112 dies (gairebé quatre mesos), però també cal reconèixer que va estar en una situació molt dolenta.

La polèmica va tornar a prendre els nivells d'explosividad i, després de dures crítiques, la universitat d'Utah va decidir posar fi als assajos. Però el cirurgià DeVries, tan obstinat com Denton Cooley, convençut que era bo del sistema, es va traslladar a l'Hospital Humana de Louisville, situat en l'estat de Kentucky. Aquest hospital és el centre privat d'una cadena d'hospitals que s'estén per tot el món i que, com se sap en el camp de la medicina, està pensada per a guanyar diners. Però pel que fa al malalt, se li ofereix una atenció i ajuda única, i d'altra banda, el nivell bàsic de recerca i ensenyament que té aquesta cadena és molt alt. A més, s'emporten detallades les gestions econòmiques i administratives.

Per tant, tenint en compte aquests tres apartats, podria ser un exemple de la majoria dels sistemes que treballen en la sanitat pública.

El cirurgià DeVries, a l'hospital Humana Heart Institute de Louisville, realitza un trasplantament permanent de cor artificial. Es tractava de la segona operació per ell realitzada (la quarta que es realitzava en humans). El 25 de novembre de 1983 a Willian Schroeder, amb més de quaranta anys de cardiomiopatía, se li va aplicar un cor mecànic anomenat Jarvik-7. Va ser més ràpid i eficaç que l'operació de Barney Clark. Aquest últim va aconseguir superar el termini d'un any i mig, però amb grans inconvenients.

Doctor Robert Jarvik i el seu disseny de pròtesi cardíaca.

El 17 de febrer de 1984, DeVries va trasplantar en la seva competència personal el tercer cor artificial permanent. Murray ho va posar a Haydon. Es tracta d'un home de cinquanta anys. Però, com és sabut, Haydon es va trobar en una situació crítica, havent sobreviscut durant bastant temps en la via aèria artificial. No obstant això, també va aconseguir superar el termini d'un any i mig.

Com pots imaginar, les contradiccions i els tirs no han acabat de moment. Els qui defensen els trasplantaments en el cor humà, des que va començar a utilitzar la ciclosporina, bona (des de fa uns sis anys aproximadament bona), afirmen dominar en gran manera l'efecte negatiu del calcigament, és a dir, diuen que el cos no té cor artificial com abans, és a dir, que el cos no rebutja el cor artificial com abans. Als Estats Units, cada any es realitzen més de 200 trasplantaments, dels quals el 80% té una esperança d'un any de durada i el 50% una esperança de 5 anys.

Si tenim en compte que fa vint anys tenia una tècnica que no tenia cap solució, cal reconèixer que s'ha avançat molt. Per tant, i utilitzant les paraules dels partidaris: Quines són les raons per a iniciar la recerca d'una nova tècnica, menys eficaç i més costosa, en un moment en el qual la tècnica que tenim gairebé s'ha dominat? Jarvik, inventor del cor mecànic que porta el seu nom, va escriure en 1983 que calia esperar altres cinc o deu anys per a aconseguir una pròtesi cardíaca totalment fiable i que pogués viure com qualsevol altre ésser humà.

Decries, per part seva, va més enllà en les seves declaracions. En aquest sentit, el metge deu, en principi, analitzar i acceptar l'ús de tots els recursos que té a les seves mans en moments crítics, sense rebutjar cap d'ells, més encara quan serveix per al progrés de la medicina i, de pas, es poden salvar vides humanes en el futur.

Cor dissenyat per Montiès: dos motors Wankel.- El Dr. Jean-Raoult Montiès, amb l'ajuda de Lions Club, ha creat un cor artificial format per dos motors rotatius. Té un motor per ventricle. Cada rotor canvia la seva velocitat segons les necessitats del cos. Per a poder funcionar necessita un microprocessador intern i bateries internes i externes.

Però el problema que es discuteix en profunditat, a més de la fecunditat i la capacitat, és el problema de la selecció. L'avanç de la tecnologia en la nova era ofereix oportunitats ineludibles, per la qual cosa el metge i la medicina en general es veuen obligats a realitzar algunes seleccions. El problema s'ha tornat incòmode. Els curiosos militars resolen aquest problema amb el mètode de classificació durant la guerra.

Per exemple, les ferides lleus es descuren, només es curen, fins i tot les que estan molt mal (no hi ha temps ni mitjans per a salvar-les), i només seran tractades les intermèdies. No obstant això, la medicina civil no pot actuar de cap manera. Però això no és un medicament contra l'elecció i el problema segueix aquí. Qui han de ser triats?

Han de ser pacients amb predicció positiva que ofereixin una recuperació més fiable? O cal ajudar als pacients amb menor esperança de manera prioritària i en principi, encara que la possibilitat d'èxit és molt reduïda?

No obstant això, de moment és evident que el cor artificial, tecnològicament, no està totalment preparat. Les condicions per a aconseguir una pròtesi cardíaca ideal estan de moment lluny, perquè, curiosament, els fisiòlegs encara no han arribat a crear un model que respongui plenament a la dinàmica del funcionament del cor. A més, el cor humà no ens ha donat tots els detalls de la seva meravellosa obra. Per tant, la construcció d'un cor mecànic que vol ser equivalent i el seu correcte funcionament és una tasca difícil.

Cor dissenyat per Dumes: motor elèctric.- El físic marsellès Jean Claude Dumas va dissenyar un cor artificial format per dos ventricles que van units mitjançant una membrana de poliuretà a una barra en forma d'O que suporta un motere elèctric que penetra i expulsa la sang.

D'altra banda, encara no s'han trobat materials adequats. El material ha de ser al mateix temps sòlid i integrable biològicament per a conformar la possibilitat de formació de coávidos. Aquestes van ser algunes de les causes dels atacs cerebrals soferts per Schroeder i Haydon. Actualment s'utilitzen materials obtinguts mitjançant la unió de diferents plàstics i aliatges. Amb el pas del temps, el poliuretà del diafragma és calcificat, per la qual cosa a curt termini es generen fibres troncals i tèxtils al voltant de l'aparell.

Les vàlvules del Jarvik-7 de la cresta, en haver de suportar un esforç superior al que imposa el cor humà, s'afebleixen i provoquen problemes. Els investigadors actuals s'inclinen cap al material carboni-carboni. Es tracta d'un material compost de tecnologia especial. A més de ser resistent a l'erosió, el cos humà no el frustra, ja que el carboni porós es fundi amb les cèl·lules vives, produint així nous teixits al voltant de la pròtesi.

Quan es planteja la implantació definitiva, les condicions relatives als materials es fan molt estrictes: vàlvules inintercambiables, rendiment del motor entorn del 90%, consum inferior a 5 watts, resistència al desgast de les membranes, fiabilitat total dels sistemes electrònics… El pes del motor és un paràmetre molt important i està estretament lligat a la mesura. L'ideal seria aconseguir una implantació completa, combinant la bomba amb el motor, evitant qualsevol accessori extern. Els japonesos semblen estar treballant en això.

Per a poder rebre el cor artificial cal preparar el cor malalt.- El quiròfan ha de mantenir el seu propi cor, l'aurícula del seu ressò i les dos caves superiors i inferiors, ressecar l'orifici valvular d'aquesta aurícula, retirar el bloc que formen els dos ventricles mantenint l'artèria pulmonar, ressecar l'orifici corresponent a la vàlvula esquerra i assecar l'aorta superior de la distribució pulmonar.

Però de moment estem molt lluny d'aconseguir-ho. No obstant això, des del compressor que es va aplicar a Barney Clark fins a la seva aplicació a Schroeder existeix una diferència de 25 quilos en un termini de dos anys. No obstant això, aquest compressor pesava 161 quilos. Com pots imaginar, Schoeder i Haydon vivien units al compressor, però va ser inventat per l'enginyer germànic Peter Heimes gràcies a un condensador de sis quilos de pes que podien aconseguir un descans de dues o tres hores durant el dia. Pel que sembla, l'energia nuclear ha estat rebutjada (calor, residus, pes de la pila). També han rebutjat l'alimentació que s'aconsegueix amb la bateria elèctrica convencional, ja que són infiables i de curta durada.

El cor artificial Jarvik-7 no té en compte la zona toràcica de l'ésser humà. Dekries va seleccionar pacients que s'ajustaven a la mesura del cor i no a l'inrevés. Clark, Schroeder i Haydon tenien una particularitat comuna: un pit anormal, és a dir, un pit molt ample. La col·locació del cor artificial no va ser tasca fàcil.

Totes les possibles objeccions sobre el cor artificial probablement no impediran el seu desenvolupament. És una medicina de prestigi i no per a tots, més discriminatòria que discriminatòria. Però, malgrat tot, sembla que té futur.

La guerra entre defensors i detractors del cor artificial sembla que guanyaran els primers. Aquesta màquina del cor sedueix a la gent. Per a les finances privades, el negoci que es pot generar entorn de les bones és temptador. Aquest problema reaviva indústries especialitzades i desafia a indústries relacionades amb l'espai o l'aeronàutica.

La simbiosi entre els enginyers i cirurgians i la mecànica de fisiologia i precisió sembla de moment un somni massa fascinant.