Un grup de studenți de la Facultatea de Bioinginerie Medicală și de la Facultatea de Medicină ale Universității “Gr. T. Popa” din Iaşi au creat cea mai mică inimă artificială din lume. Dispozitivul a fost prezentat în finala competiţiei mondiale HeartHackathon 2024 care a avut loc în Ustunomiya, Japonia, pe 12 noiembrie, și a fost recompensat cu premiul “The most advanced design”.
Și în anul 2023 echipa MAVIS Artificial Heart de la Iași a fost recompensată cu acest prestigios premiu, la același concurs. Echipa s-a format acum doi ani și are în componență 38 de studenți, coordonați de Dr. Alexandru Pleșoianu, responsabil pentru inovare la Centrul de transfer tehnologic al UMF “Gr. T. Popa” Iași. Patru dintre membrii echipei împreună cu profesorul coordonator au fost în Japonia pentru a-și prezenta creația.
“Am fost singura echipă care am respectat toate cerinţele: de a fi suficient de mică pentru a fi implantată în corpul uman, de a fi suficient de durabilă pentru a rezista cel puţin cinci ani, de a fi înalt biocompatibilă şi eficientă din punct de vedere energetic. Noi am bifat toate aceste cerinţe. În plus, dispozitivul cu care am fost noi a fost singurul funcţional”, a explicat Alexandru Pleşoianu, coordonatorul echipei MAVIS Artificial Heart din cadrul Universităţii de Medicină şi Farmacie “Gr. T. Popa” Iaşi.
Durată de funcționare de 90 de ani
Inima artificială concepută la Iași are 4,5 cm înălțime, 5 cm diametru și o durată de funcționare de peste 90 de ani. Pentru a elimina uzura și pentru ca inima să pompeze sângele mai încet, studenții au folosit levitația magnetică. Inima artificială este pe bază de titan și a fost realizată cu ajutorul unei imprimante 3D.
“Îi felicit pe toți membrii echipei MAVIS pentru creativitatea și ingeniozitatea care le-a adus un nou premiu internațional și sper ca reușita lor să fie o sursă de inspirație pentru toți studenții noștri”, a transmis Prof. univ. dr. Viorel Scripcariu, rectorul UMF Iași.
Spre deosebire de anul trecut, în acest an echipa românească a venit cu două inimi artificiale: una pentru adulți, perfecționată în anul care a trecut, și una pediatrică, cea mai mică din lume.
“A fost un moment de Waaaw!! în momentul prezentării. Noi le-am arătat un manechin unde se afla un dispozitiv pentru adulţi, dar în timpul prezentării am scos aşa, precum iepurele din joben, acest prototip pentru nou-născuţi. A fost un element impresionant pentru juraţi, cât şi pentru restul studenţilor din competiţie”, a declarat la conferința de presă susținută după întoarcerea din Japonia Otilia Pintilii, studentă în anul IV la Facultatea de Bioinginerie.
Conform datelor publicate în literatura de specialitate, inima artificială realizată la Iași este cea mai mică inimă artificială din lume. A fost proiectată pentru o capacitate de doi litri de sânge, necesarul unui nou-născut, dar poate să-și crească capacitatea până la cinci litri, prin modificarea vitezei de rotație.
Robert Gatman, student în anul IV la Facultatea de Bioinginerie Medicală, UMF Iași, s-a ocupat de designul celor două pompe, dar a avut sarcina și de a le testa pe calculator, virtual, înainte ca acestea să fie testate fizic, în laborator.
El a explicat cum funcționează inima artificială: “Un nou-născut are nevoie undeva la doi litri de sânge pe minut. În centrul dispozitivului avem un motor care levitează electromagnetic chiar în sânge. Are forma cilindrică. La capătul cilindrilor avem două pompe, pompa dreaptă şi pompa stângă, care formează acest dispozitiv care e însăşi inima. Dispozitivul este montat în locul ventriculelor pacientului, iar ulterior acest motor este pus în mişcare de către o componentă subcutanată. Această componentă va pune în mişcare motorul şi va primi energie din afară. Noi am optat să nu folosim cabluri care trec prin pielea pacientului, deoarece sunt cauzele a foarte multor factori de infecţii. Am decis să facem transfer de energie wireless, precum ai încărca un telefon wireless”.
În cazul în care se decuplează sursa, poate funcționa timp câteva ore. Practic, nu există riscul de întrerupere a activității inimii.
Dispozitivul de asistare ventriculară poate fi pornit, controlat și monitorizat de către medic cu ajutorul unei aplicații special concepute pentru telefonul mobil, dar care poate fi instalată și pe calculator. Poate fi setată să funcționeze diferit, specific, conform parametrilor fiecărui pacient. Acesta are și el acces pentru a vizualiza datele înregistrate.
“Bridge therapy”, pe drumul către “destination therapy”
La acest moment, utilitatea inimii artificiale este de tip “bridge therapy”, cu scopul de a ține în viață pacientul, copil sau adult, până la transplant, până când apare o inimă compatibilă. Într-o fază ulterioară de dezvoltare, dispozitivul poate deveni o soluție permanentă, o așa-numită “destination therapy”, astfel încât să fie utilă și paciențiilor care nu sunt eligibili pentru transplant.
Zece echipe din întreaga lume s-au calificat în finala HeartHackaton 2024: MAVIS Artificial Heart din România, Bath Heart și Heartificial, ambele din Marea Britanie, KTaH din Suedia, Peribsen din Egipt, Mahidol Cardiatech din Thailanda, CBU Cardiac Engineering din Statele Unite, UC Biomed din Noua Zeelandă, Monash Heart Hack și Mending Broken Hearts, ambele din Australia.
Studenţii ieșeni spun că vor să împărtăşească cunoștințele și experiența lor şi cu alte echipe studenţești din concurs, pentru ca împreună să găsească cele mai bune soluţii pentru pacienţi.
“Nu ne este frică de ceilalţi competitori, dimpotrivă. Vrem să-i ajutăm, pentru că atunci când diferenţa dintre tine şi concurenţii tăi e foarte mare nu mai ai motivaţie să lupţi, să accelerezi. De aceea, vrem să facem acest transfer de cunoştinţe către echipele care adoptă un design similar cu noi. Aceşti studenţi, nu doar ai noştri, ci şi cei din celelalte echipe, sunt minunaţi. E foarte plăcut să îi vezi cum se implică, cum îşi rup din timpul lor, cum muncesc să aducă un lucru bun în societate, să ofere speranţă celor care suferă de insuficienţă cardiacă”, a declarat Dr. Alexandru Pleşoianu, coordonatorul echipei.
Planurile pentru viitorul apropiat, mai precis pentru următorii doi ani, sunt ca inima artificială să intre în teste pe model animal.
Dispozitivul medical a fost recompensat cu numeroase alte premii, în România și în lume: “Inovația medicală a anului” la Romanian HealthCare Awards, “Premiu de excelență” la Gala Cercetării românești, locul I la concursul “Game of Science – România”, premiul pentru “Cel mai avansat design” din partea Societății Internaționale pentru Suport Mecanic Circulator, Dallas, yESAO Exchange Award 2024, IQVIA – “Leadership in healthcare”.
La acest moment, dispozitivele de asistare ventriculară sunt în număr foarte mic în țara noastră, iar experiență cu aceste dispozitive există doar câteva centre. O inimă artificială pentru adult costă aproximativ 200.000 de dolari.
Primul transplant de inimă artificială la un pacient pediatric în țara noastră a avut loc în urmă cu un an, la Institutul de Urgență pentru Boli Cardiovasculare din Târgu Mureș.