In Deutschland warten etwa 1.000 Menschen auf ein Spenderherz. Der Bedarf ist viel größer als das Angebot. Deshalb arbeiten mehrere Forschergruppen an einem künstlichen Herzen, das eines Tages das Spenderherz ersetzen soll. Auch in Deutschland entwickeln Wissenschaftler ein voll implantierbares Kunstherz.
Es kann bis zu 155 Mal in der Minute schlagen, besitzt eine rechte und linke Kammer und vier Herzklappen. Es ist in etwa so groß und so schwer wie ein Herz. Aber dieses Herz hier besteht aus Titan und Kunststoff.
"Es ist ein kompletter Ersatz eines menschlichen Herzens, wenn es nicht mehr funktioniert. Das heißt, das menschliche Herz wird herausgenommen, explantiert, und eine neue Maschine, ein Total Artificial Heart, ein komplettes Kunstherzsystem, implantiert."
Eingeschränkte Mobilität und Infektionsgefahr
Das könnte eines Tages bei all den Menschen gemacht werden, die an einer terminalen Herzinsuffizienz leiden, deren Herz also so geschwächt ist, dass es das Blut samt Sauerstoff und Nährstoffen kaum noch zu den Organen pumpen kann. Bislang gibt es für diese Patienten zwei Möglichkeiten: Eine Organtransplantation, doch die Wartelisten sind lang, oder ein Kunstherzsystem, das mit Pressluft angetrieben wird.
"Der Nachteil ist, dass dort so zwei, drei Zentimeter dicke Schläuche aus dem Patienten herausgeführt werden müssen, zwei an der Zahl. Das heißt, das ist eine äußerst eingeschränkte Mobilität, die der Patient hat. Man hat relativ große Infektionsherde durch die Schläuche, die gepflegt werden müssen, die sich infizieren, zu aufsteigenden Infektionen führen können, wo die Keime dann wieder bis ans Herz hinwandern können."
Erläutert Christof Lenz, Geschäftsführer der ReinHeart TAH GmbH. Zusammen mit Forschern der RWTH Aachen will er ein voll implantierbares Kunstherz zur Serienreife bringen für all diejenigen, die dringend ein Spenderorgan bräuchten, aber keines bekommen.
"Also im Prinzip funktioniert das Ganze genau wie das menschliche Herz auch. Wir haben eine pulsatile Pumpe, eine Verdrängerpumpe, und die Herzkammern, oder die Pumpkammern müssen gefüllt und entleert werden. Dazu muss das Volumen verkleinert und vergrößert werden. Und zu diesem Zweck gibt es einen Stempel, der im Prinzip immer hin und her gefahren wird und einmal die eine Kammer und einmal die andere Kammer verkleinert und damit zu einem Flüssigkeitsauswurf, zu einem Blutauswurf führt."
Kunstherz besteht größtenteils aus Kunststoff
Dieser Stempel bewegt sich in einem fast wartungsfreien Linearantrieb aus Titan hin und her. Er ist das Herzstück und sorgt dafür, dass das Blut durch den Körper gepumpt wird, die Pumpfrequenz können die Forscher einstellen. Wie im menschlichen Herz gehen auch hier vier Herzklappen auf und zu. Das Kunstherz besteht größtenteils aus Kunststoff und soll elektrisch angetrieben werden.
"Es ist zunächst Mal vorgesehen eine Energieversorgung mit einem dünnen Kabel nach draußen zu ermöglichen. Sowohl im Körper als auch außen sind kleinere Batterien angeordnet, im Sinne eines Batteriegürtels."
Somit hätten die Wissenschaftler das Infektionsrisiko reduziert, weil nur noch ein dünnes Kabel statt zwei dicker Schläuche aus dem Patienten ragt. In einem weiteren Entwicklungsschritt wollen die Forscher das Infektionsrisiko ganz ausschalten und die Mobilität der Patienten weiter erhöhen. Stichwort transkutane Energieversorgung. Christof Lenz:
"Also es ist ähnlich wie beim Induktionsherd, wie bei der Zahnbürste, die man zu Hause auf dem Waschtisch stehen hat, wo eben einfach durch die Haut durch mit einem Klebepad die Energie nach innen drin übertragen wird."
Bis die ersten Patienten von solch einem voll implantierbaren Kunstherz profitieren können, wird es noch dauern. Ergebnisse aus Tierversuchen stimmen die Mediziner optimistisch, und auch die Tatsache, dass ein französisches Forscherteam ebenfalls an solch einem Kunstherz arbeitet, spornt sie an. Trotzdem werden wohl noch vier bis fünf Jahre vergehen, schätzt Lenz, bis die ersten klinischen Studien beginnen können.
