Menschen, die eine Lungentransplantation brauchen, können nur warten und hoffen, dass ein Spenderorgan in der Zeit eintreten wird. Aber allzu oft läuft die Zeit ab.

Als Reaktion auf die Vereinigten Staaten 'kritischer Mangel an Spenderorganen - haben die Forscher gefahren, um künstliche Organe zu entwickeln, die als' Brücke 'zur Transplantation dienen würden. Ein solches Gerät ist die Biolung, die in den Menschen bald getestet werden kann.

Robert bartlett, MD, Chirurg an der Universität des Michigan medizinischen Zentrums, führt die Forschung auf der Biolung, und Michigan kritische Pflege Berater (MC3), ein Unternehmen in ann arbor, mich., Macht das Gerät. Bartlett ist in diesem Bereich bekannt: Er ist mit der Erfassung der aktuellen Generation von künstlichen Atemmaschinen gutgeschrieben.

Seit acht Jahren versucht das Ann-Arbor-Team mit Unterstützung von Wissenschaftlern an anderen Universitäten ein Gerät zu erfinden, das tun kann, was die Maschinen heute nicht liefern können: 100\% des Sauerstoffbedarfs eines Patienten Herzens eigene Pumpkraft. 'Es dauerte diese acht Jahre Iterationen, um diese Designanforderungen zu erfüllen', sagt Scott Merz, Präsident von MC3.

Das System, das jetzt in Krankenhäusern verwendet wird, ist als ECMO oder extrakorporale Membranoxygenierung bekannt. ECMO-Maschinen übernehmen die Funktionen der Lunge und des Herzens, pumpen Blut und tauschen Kohlendioxid für Sauerstoff außerhalb des Körpers aus. Bartlett sagt, dass ECMO gut für Patienten arbeitet, die Atemversagen wegen Infektionen wie Pneumonie oder Trauma, wie Rauchinhalation, gehabt haben. Sie müssen nur kurz auf der Maschine bleiben, bis ihre Lungen genug geheilt sind, um mit dem Atmen normal zu beginnen.

Langzeitprobleme

Während ECMO ein kurzfristiger Lebensretter ist, ist es nicht gut für den langfristigen Gebrauch. Viele Menschen, deren Lungen in so schlechter Form sind, dass sie eine Transplantation benötigen - wie zum Beispiel Patienten mit schwerem Emphysem, zystischer Fibrose und Lungenfibrose - überleben Sie das ECMO nicht lange genug, um sie mit einem Spenderorgan zu vergleichen.

Um das Blut durch die Maschine ohne Gerinnung zu bewegen, bekommen die Patienten ein blutverdünnendes Medikament. Der Blutverdünner kann Blutungen verursachen. Wenn Blutgerinnsel sich bilden, können sie das Gehirn und andere lebenswichtige Organe schädigen. Was ist mehr, merz sagt die mechanischen Pumpen in ECMO beschädigen roten Blutzellen - die Zellen, die Sauerstoff tragen.

Die Biolung verwendet jedoch keine mechanische Pumpe, noch verlässt das Blut den Körper. Ein wenig größer als ein Soda kann es in die Brust eingepflanzt werden. Das Herz des Patienten pumpt Blut in die Vorrichtung, die mit hohlen Kunststofffasern gefüllt ist, die mit Löchern perforiert sind, die so klein sind, dass nur Gasmoleküle durch sie hindurchgehen können, da Blutfilter durch die Fasern, Kohlendioxid entweicht durch die Löcher und wird ersetzt durch Sauerstoff aus der umgebenden Luft, dann kann das Blut direkt zurück ins Herz gehen, um in den Rest des Körpers gepumpt zu werden, oder es kann einen Spin durch die Lungen des Patienten zuerst nehmen.

Es gibt Vor- und Nachteile, so wie man das Blut durch die Lunge richtet, kann dazu beitragen, Blutgerinnsel zu filtern, weil die Lungen eine natürliche Fähigkeit haben, dies zu tun. Auch die frische Versorgung mit Sauerstoff zum Lungengewebe kann helfen, sie zu heilen. Aber das bringt eine schwerere Belastung auf das Herz und erhöht das Risiko für Herzinsuffizienz. Indem man das Blut direkt ans Herz sendet, ist es möglich, dass die künstliche Lunge und die natürlichen Lungen an der Atmung teilhaben. Aber das könnte Klumpen in den Blutkreislauf geben.

Die Biolung ist nicht ein lebenslanger Ersatz für kranke Lungen. Im besten Fall hoffen die Forscher, Zeit für diejenigen zu kaufen, die auf eine Transplantation warten und sie leben relativ normales Leben, während sie warten, anstatt sich an eine schwere Lebensunterstützungseinheit zu binden.

Klinische Studien

Nach fast einem Jahrzehnt am Reißbrett, 'wir sehen uns an, was wir als endgültige Designänderungen betrachten', sagt merz. Klinische Studien können in ein bis zwei Jahren unterwegs sein. Die nationalen Institute der Gesundheit vor kurzem gewährt bartlett $ 4,8 Millionen, um die Forschung fortzusetzen.

Frühe Tierversuche sind vielversprechend. In der jüngsten Studie, Universität der Texas Forscher joseph zwischenberger, MD, ausprobiert die biolung auf Schafe, deren Lungen war schlecht verbrannt durch Einatmen von Rauch. Sechs der acht Schafe auf der Biolung überlebten fünf Tage, während nur eins von sechs Schafen auf einer externen Atemmaschine so lange überlebte.

Inzwischen hat Bartlett das Wasser für zukünftige menschliche Studien getestet. 'Was wir tun wollten, war zu sehen, was die Transplantationszentren dachten', sagt er. So schickte er ihnen eine übersicht.

Einunddreißig Transplantationszentren vervollständigten die Umfrage - und das waren für 72\% aller Lungentransplantationen in den Vereinigten Staaten im Jahr 1999 verantwortlich. Die meisten sagten, sie hätten gerne die Biolung, die in weniger als 25 Tieren für 30 Tage vorher studiert wurde Beginn, um das Gerät auf Menschen zu testen. Fast alle von ihnen sagten, sie würden unterstützen und an einer klinischen Studie teilnehmen.

'Die FDA hätte das letzte Wort', sagt Bartlett. 'Das ist nur ein start.'

Eine einmonatige Studie an zwei Dutzend Tieren mag eilig sein, aber die Situation ist schrecklich. Im vergangenen Jahr erhielten 1.054 Menschen Lungen-Transplantationen, aber 477 starben auf der Warteliste. Ab August dieses Jahres waren es noch 3.797 Personen, auf einen Spender abgestimmt zu sein.

Die meisten Transplantationszentren, die auf die Befragung von bartlett reagierten, sagten, dass das Gerät zuerst auf Menschen mit idiopathischer (dh 'unbekannter Ursache') pulmonaler Fibrose getestet werden sollte. Unter den kranksten dieser Patienten überleben nur wenige länger als drei Monate .