Cuore artificiale, cos’è e a cosa serve

Quando l’innovazione cambia la vita: il cuore artificiale è un dispositivo molto importante per migliorare la qualità della vita dei pazienti, anche pediatrici, con scompenso cardiaco grave e in attesa di trapianto cardiaco

bambino con cuore artificiale di ultima generazione

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Che cos’è un cuore artificiale

Il cuore artificiale è un supporto meccanico temporaneo che viene impiantato nel paziente con scompenso cardiaco avanzato. Rappresenta un “ponte” verso la guarigione: ai pazienti consente infatti di guadagnare tempo prezioso in attesa di un trapianto cardiaco o mentre il loro cuore si riprende da un grave evento.

“Cuore artificiale” è il nome che si utilizza solitamente quando si parla di un dispositivo di assistenza ventricolare VAD (dall’inglese Ventricular Assist Device). In gergo medico viene spesso chiamato anche “Berlin Heart“, dal nome di un’azienda tedesca che produce questo tipo di dispositivo.

I VAD sono i cuori artificiali più utilizzati attualmente: essi rappresentano una misura temporanea in attesa del trapianto di cuore.

Un po’ di storia

I primi esperimenti risalgono al 1937, quando il russo Vladimir Petrovic Demichov, considerato “il padre del trapianto cuore-polmoni”: eseguì un trapianto su un cane.

Il primo cuore artificiale per circolazione extra-corporea della storia può essere considerato il Dodrill-GMR, utilizzato nel 1952 dal dottor Forest Dewey Dodrill. Fu utilizzato per circa 50 minuti durante un intervento a cuore aperto.

Circolazione-extracorporea significa che viene utilizzato un dispositivo per sostituire temporaneamente, nel tempo di un intervento chirurgico, la funzione del cuore e dei polmoni.

Un nome fondamentale per la storia della cardiochirurgia moderna è John Heysam Gibbon, che nel 1953 inventò la prima vera macchina “cuore-polmoni” capace di sostituire temporaneamente la funzione cardiaca.

È a partire da questo momento che gli studi diventano sempre più numerosi e cresce l’interesse scientifico nei confronti di un cuore artificiale che possa essere una soluzione definitiva.

Va in questa direzione l’approvazione nel 2004 del cuore CardioWest da parte del FDA (Food and Drug Administration): si tratta del primo cuore pensato come permanente, anche se oggi viene utilizzato come manovra transitoria durante i trapianti.

In Italia, è stato nel 2007 il cardiochirurgo Gino Gerosa a eseguire il primo trapianto con un cuore artificiale di questo tipo.

Col passare degli anni sono stati sperimentati altre tipologie di cuore artificiale, come l’AbioCor della Abiomed, il primo dispositivo impiantabile completamente nel torace, e altri dispositivi che sono attualmente in fase di sviluppo.

A cosa serve?

Quando il cuore non è più in grado di svolgere il suo lavoro, ovvero pompare sangue sufficiente a soddisfare le esigenze dell’organismo, ecco che si parla di scompenso cardiaco o insufficienza cardiaca. Solitamente, questo avviene a causa di alcune condizioni che danneggiano o indeboliscono il muscolo cardiaco, come ad esempio le cardiomiopatie.

Quando lo scompenso cardiaco non risponde più alla terapia medica, quando il muscolo è troppo danneggiato o molto debole, ecco che sorge l’esigenza del trapianto di cuore che rappresenta il trattamento gold standard, di elezione, in questi casi.

Le persone che nascono con una cardiopatia, col passare del tempo, possono sviluppare un quadro di scompenso cardiaco.

Il cuore artificiale serve in questi casi come misura temporanea prima del trapianto di cuore, dato che il numero di pazienti in lista d’attesa supera abbondantemente la disponibilità di organi.

Come funziona?

Per capire come funziona un cuore artificiale è bene prima di tutto capire come funziona un cuore “biologico”. 

Il cuore è diviso in due metà, destra e sinistra, ognuna con un atrio e un ventricolo. In media pesa tra i 230 e i 300 grammi nel caso dell’adulto, sui 20 grammi nei neonati, misura 12-13 cm in lunghezza, 9-10 cm in larghezza e circa 6 cm di spessore. È chiaro che la sua dimensione e il suo peso variano a seconda dell’età, del sesso e della corporatura dell’individuo.

Il cuore è un muscolo molto sofisticato, oltre che vitale: funziona come una pompa il cui compito principale è quello di pompare il sangue in maniera ininterrotta in tutto il corpo. Consente di trasportare l’ossigeno ricevuto dai polmoni alle cellule di tessuti e organi per nutrirli e di scambiare l’anidride carbonica, che rappresenta uno scarto dell’attività metabolica delle cellule, a livello dei polmoni.

Il cuore artificiale funziona come una vera e propria pompa meccanica: viene impiantato nel torace del paziente ed è collegato a dei tubi, o cannule, che passano attraverso dei fori nell’area dello stomaco per collegarsi poi ad una macchina esterna al corpo chiamata driver. Pompa quindi il sangue ai polmoni e al resto del corpo attraverso le principali arterie, imitando il lavoro che fa il cuore in maniera naturale quando questo non è più in grado di fornire il sangue in quantità adeguata rispetto alla richiesta effettiva dell’organismo.

Si tratta di un dispositivo medico davvero rivoluzionario, che dona speranza e vita a tantissimi pazienti con insufficienza cardiaca allo stadio terminale, anche bambini, offrendo loro una nuova possibilità di vivere quando il cuore non è più in grado di funzionare autonomamente. Il trattamento di elezione in questi casi è rappresentato dal trapianto di cuore, ma il numero degli organi da donatori disponibili è di gran lunga inferiore ai riceventi che ne hanno bisogno.

L’impiego del cuore artificiale nei bambini

Il numero di cuori disponibili per il trapianto pediatrico è limitato e i tempi di attesa per i bambini sono mediamente più lunghi rispetto a quelli dell’adulto. Per i trapianti pediatrici esiste un’unica lista nazionale e il Centro Nazionale Trapianti assegna uno score ai donatori, che definisce quale sia il ricevente più idoneo intrecciando il livello di compatibilità con lo stato di gravità. Ciò significa che l’assegnazione non avviene quasi mai in base alla data di immissione nella lista di attesa. 

L’impiego del cuore artificiale nel paziente pediatrico è utile perché aiuta il cuore del bambino/a a pompare una quantità di sangue sufficiente ai tessuti.

È chiaro che l’impianto di tale dispositivo in un paziente pediatrico può suscitare molti dubbi e preoccupazioni, sia nel paziente stesso, sia nei suoi familiari. Per questo motivo è molto importante offrire supporto psicologico per aiutare la famiglia ad affrontare con più serenità il percorso di cura.

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Al Sant’Orsola un cuore artificiale più leggero

Tra i principali limiti dei dispositivi utilizzati nel corso degli anni come cuori artificiali ci sono la rumorosità, le dimensioni ingombranti e il peso delle apparecchiature.

Recentemente presso il reparto di Cardiologia e Cardiochirurgia dell’IRCCS Policlinico di Sant’Orsola sono state adottate le drivin gunit Excor, apparecchiature di ultima generazione e molto meno ingombranti.

Si tratta di dispositivi VAD utilizzati per i bambini che pesano soltanto 9kg (i vecchi modelli pesano circa 90kg, ndr) e che, grazie all’utilizzo di un carrellino, permettono ai piccoli pazienti di essere autonomi e indipendenti.

bambino con cuore artificiale abbracciato dal personale sanitario del reparto

Filippo, un cuore artificiale per arrivare al trapianto 

Dall’impianto del cuore artificiale, al cuore nuovo che batte nel suo petto: la storia del piccolo Filippo che oggi gioca, corre e può andare a scuola

L’IRCCS Policlinico di Sant’Orsola è stato il primo ospedale in Italia ad utilizzare questi dispositivi. Si tratta di una vera e propria rivoluzione per la qualità di vita dei bambini in attesa di un trapianto di cuore e per le loro famiglie.