Искусственное сердце, содержащее миниатюрные космические технологии, совсем скоро будет биться в груди человека, будучи недавно одобрено для испытаниях на людях.
Заболевания сердца ежегодно приводят к смерти более 100 миллионов человек в одних только развитых странах, а спрос на трансплантацию намного превышает существующее «предложение». Потому создание полностью искусственного сердца, стало Святой Граалью для сердечно-сосудистой медицины в течении полувека.
«Детище» талантливого кардиохирурга Алена Карпентье (Alain Carpentier) – протез сердца – является результатом пятнадцатилетнего сотрудничества с аэрокосмическим гигантом Astrium и дочерней компанией EADS. В 2008 году при поддержке французского правительства и многочисленных инвесторов, профессор Карпентье основал компанию Carmat, чтобы завершить работу над искусственным сердцем.
Объединив уникальный опыт профессора Карпентье, кардиохирурга известного во всём мир за изобретение наиболее часто используемых в современной медицине сердечных клапанов, с опытом компании Astrium в строительстве спутников и прочих космических технологий, Carmat в этом году создала первое в мире искусственное сердце.
Оказалось, что космические технологии располагали многими необходимыми Carmat компонентами. Работая в тесном сотрудничестве с инженерами, компания прибегла к опыту Astrium для того, чтобы гарантировать необходимую точность и долговечность протеза.
Изготовленный в большей степени из биологической ткани и частично из миниатюрного спутникового оборудования, устройство комбинирует в себе последние достижения в области медицины, биологии, электроники и материаловеденья, дабы протез максимально соответствовал реальному сердцу.
Перед командой стояла задача создать устройство, которое могло бы выдержать жесткие условия сосудистой системы организма и перекачивать кровь бесперебойно как минимум 35 миллионов раз в течении по меньшей мере 5 лет. Основная цель заключалась в том, чтобы создать надёжный протез, и на удивление помощь прибыла из методологии дизайна, стратегии тестирования и электронных ноу-хау, к которым прибегают при создании космических спутников.
По словам Matthieu Dollon, возглавляющего команду специалистов из французского филиала Astrium, которая работает в тесном сотрудничестве с Carmat над созданием сердца, космос и внутренняя часть тела человека имеют много общего, в частности в обеих случаях – это недоступная среда.
Если спутник, движущийся на околоземной орбите высотой порядка 36 тысяч километров, выходит из строя, человек не может просто исправить возникшую поломку. Аналогично и с сердцем.
Член команды Dung Vo-Quoc, который проектировал часть жизненно важной электроники для сердца, отмечает, что если сердце замирает во время финального пенальти на матче за кубок мира по футболу, то это лишь подогревает интригу, но если главный «двигатель» организма прекращает работу в течении пяти секунд, то это уже фатально. По его словам, важно, чтобы каждая отдельная часть протеза функционировала в соответствии с установленным планом на протяжении всего срока эксплуатации устройства.
Именно это необходимо для долгосрочной надёжности космической электроники. Каждый компонент должен пройти тщательную проверку, чтобы разработчики могли удостовериться в том, что он выдержит испытание временем, даже в самых экстремальных условиях.
Каждый из 900 крошечных компонентов для сердца, разрабатываемого Carmat, должен идеально функционировать. Команда исследователей протестировал каждый из компонентов, используя передовое моделирование и цифровые технологии, разработав испытательные стенды последнего поколения и провела тщательнейший анализ.
Министерство здравоохранения Франции посчитало протез сердца вполне надёжным для того чтобы разрешить использование первых человеческих имплантатов сердца в трёх больницах Парижа. Доктора теперь могут приступить к выбору четырёх пациентов, среди тех, кто согласен на пересадку искусственного сердца.
Основная проблема заключалась в том, чтобы создать сердце, которое будет биться как настоящее, ускоряясь и замедляясь в зависимости от уровня физической нагрузки его владельца. И вновь на помощь пришли космические технологии – крошечный электронные чип, подобный шине, устанавливаемой на телекоммуникационном спутнике. 
Шина является своего рода мозгом КА, который черпает информацию из датчиков о местоположении в космическом пространстве, температуре и т.д. И уже в зависимости от этого выполняет такие функции, как обращение антенны или солнечных батарей. Имплантат сердца работает по той же технологии, только в 100 раз меньшей. Датчики на основе высоких технологий отслеживает специфику движений пациента и посылает соответствующую команду, которая заставляет сердце либо биться быстрее, либо медленнее, создавая в крови оптимальное давление и необходимый уровень кислорода.
Ещё одна проблема, с которой столкнулись разработчики при создании искусственного сердца, — это материал, который бы организм смог принять. Предыдущие искусственные сердца были связаны с многосильными сложностями, поскольку синтетические материал имплантата вызывал в крови образование сгустков, которые представляют реальную угрозу – инсульт. Протез Carmat использует перикарду животных, мембрану, окружающую сердце, которая позволит уменьшить иммунную реакцию пациента.
Клинические испытания нового искусственного сердца, созданного на основе многочисленных космических технологий, начнутся уже совсем скоро.
