配管工の息子が人工心臓を作った方法

毎年何百万もの心が止まります。なぜそれらを交換できないのですか？

Bivacorの心臓には、中心で回転して血液を体内に送るローターを備えたチタン製チャンバーが含まれています。



ダニエル・ティムズは、2001年に22歳​​のときに人工心臓の研究を始めました。彼は医用生体工学の大学院生であり、オーストラリアのブリスベンに両親と住んでいました。彼の50歳の父、ゲイリーが重度の心臓発作に見舞われたとき、彼は彼の論文のトピックを探していました。当初、医師はそれが弁だと思っていましたが、その後、男性は心全体に問題を抱えていることが判明しました。心不全は進行性疾患であり、心臓が崩壊している間、人は何年も生きることができます。時間がほとんどありませんでした。研究のトピックはそれ自体で現れました。



ゲイリーは配管工で、ダニエルの母親であるカレンは高校の検査技師でした。彼らの家族はしばしば実験に従事していました。子供の頃、ダニエルと彼の父親は、裏庭に噴水、池、滝の複雑なシステムを絶えず構築していました。今、彼らが一緒になって心に働きかけているのは当然のことです。彼らは金物店からホース、パイプ、バルブを購入し、それらから循環器系の大まかなモデルを作成しました。ティムズは人工心臓の歴史の研究を始めました。最初の人間の移植は、ヒューストンのテキサス心臓研究所のデントンクーリーという名前の外科医によって1969年に行われました。患者のハスケル・カープは、64時間治療を受けました。これは、彼の心臓が胸から切除されたことを考えると、大成功でした。エンジニアは、問題が数年で解決されると確信していました。







エンジニアのウィレムコルフによる60年代の人工心臓の最初のプロトタイプの1つ 。



しかし、多くの問題が発生しました。 1年に3500万回叩き、1日9,000リットルの血液を何年にもわたって送り出すことができる小さな装置を開発することは困難でした。その後の数十年で、患者はさまざまな人工心臓パターンで数日、数か月、さらには数年生きることができましたが、彼らの生活の質はしばしば貧弱でした。それらはパイプで大型機械に接続されていました。彼らはしばしば脳卒中や感染症に苦しんでいました。彼らの新しい心は大きすぎるか、摩耗した部分がありました。毎年、世界中の何百万人もの人々が心臓病で亡くなっていますが、移植に利用できる心臓はわずか数千人です。ティムズが発見したように、既存の解決策は人々に決して現れないかもしれない人工心臓を「待つ」機会を与えるだけです。恒久的な人工心臓は存在していません。







プロジェクトを研究したところ、ティムズはそれらの多くが60年代、70年代、80年代に開発されたことを発見し、大幅に改善するのは簡単だと信じていました。以前は、ほとんどの人工心臓は柔軟なプラスチックで作られていました。彼は耐久性のあるチタンで作ることができたはずです。ポンプは通常、空気をチューブに押し込んで空気圧で駆動しました。ティムズは電磁駆動を使用してこれを行うことができました。最も重要なことは、従来の人工心臓が「パルス」（人工心室からリズミカルに血液を搾り出す）した場合、Timmsのデバイスでは連続的な流れで動きます。ティムズは紙にラフスケッチをしました。血液は、中央に回転する金属ディスクがある小さなチャンバーに流れ込みました。ディスクは、プロペラのように、血液を外側に押し出しました-肺や体の他の部分に。スマートで経済的なデザインでしたが、自然の心を真似しなかったが、それを再考した人。スケッチの下で、ティムズは「くそー、そうだ！」と書いた。







ダニエルと彼の父親はガレージでプロトタイプを作りました。それは透明なプラスチックでできていて、小さなボールが血球を表すシミュレートされた循環システムを通して水をうまく蒸留しました。しかし、問題がありました-回転するディスクの下の場所で、流れが止まり、ボールが詰まりました。この漏斗は非常に危険です。凝集した血球は凝固する傾向があり、脳卒中を引き起こす可能性のある血栓を形成します。ティムズはSkypeで、高速列車で使用される磁気浮上システムに取り組んでいる日本の研究者と話をしました。彼らは、より強力な磁石を使用して、ディスクを心臓の壁からさらに離して吊り下げ、血液が心臓の周りをより簡単に流れるようにすることを決定しました。この「磁気浮上」アプローチは、摩耗の問題も解決します。部品が他の部品と接触することはありません。



ティムズは、父親が治療を受けていたブリスベン病院の心臓専門医と面会したとき、まだ大学院生でした。彼はバックパックからプラスチック製のポンプを引き出し、彼のデザインに基づいて心臓がどのように機能するかを説明しました。一人の医者が信じられないほど会議を去った。別の人はティムズに小さな手当と地下室の部屋を提供しました。 2004年、ゲイリーが2階の弁置換手術から回復している間、ティムズは2階のプロトタイプに取り組みました。すぐに、彼の人工心臓は羊の寿命を数時間延ばすことができました。過去のエンジニアのように、彼はさらなる進歩が急速であると期待していました。







10年半以上経った現在、ティムズの会社Bivacorは、ロサンゼルス郊外のセリトスに拠点を置いています。ヤシの木と花の生け垣に囲まれた建物で、約12人のエンジニアが働いています。昨年、パンデミックが発生する前に、23歳の生体力学エンジニアであるWilson Xeが実験台の上に立ち、ネクタイを使ってBivacorの最新バージョンの心臓を循環器系のモデルに取り付けました。 「ループ」として知られるシステムは、ティムズと彼の父親が構築したシステムよりも大幅に改善されています。プラスチック製のチューブでできており、高さは1メートル強で、ジェットコースターのモデルに似ていました。システムは、人間の血液の粘度をシミュレートするために砂糖と混合された水で満たされました。また、バルブを使用して、さまざまな循環条件をシミュレートしました。高圧と低圧、停滞と速いダクト。システムに取り付けられたハートは頑丈で、スチームパンクなブラックとゴールドのチタンで作られていました。 4つの開口部は、大動脈、大静脈、肺動脈、および肺静脈につながっていました。辞書サイズのコントロールユニットにケーブルで接続しました。このケーブルは腹部の皮膚を通過するため、コントロールユニットを常に携帯する必要があります。



Xeが回路バルブを調整すると、シューという音とともに空気が排出されました。オーストラリアの電気技師であるニコラス・グレートレックスがコンピューターにコマンドを入力すると、心臓の電磁石に電流が流れ始めました。水がループを流れ落ち、ドキドキするハム音が低くなりました。



Bivacorの心臓と人間の心臓は異なる原理で機能します。人間の心臓には2つの側面があります。血液は最初に小さい方の右側から肺に流れ、酸素で飽和します。次に、より大きく、より強力な左側に移動し、血液を体内に送り込みます。 Bivacorの心臓はコンビネーションチャンバーに基づいています。 （必要なレベルの血圧を作り出すために）2つの異なる形状の側面を持つ回転ディスク（「ローター」）を使用して、2つの方向に血液を送ります。健康な成人の心臓が1分間に60〜100回鼓動する場合、Bivacorの心臓は1600〜2400rpmで回転します。



そのような心臓を使用している人の脈拍を測定すると、庭のホースのように一定の圧力しか見つかりません。一部の心臓外科医や心臓専門医は、脈拍のない心臓のアイデアを嫌います。 Greatrexは、コンピューターのキーボードをタップして、ローターに可変速度で動作するように命令しました。 「ローターを加速および減速することで、人工的なパルスを作り出すことができます」と彼は言いました。私は手を伸ばして、ループの白いゴム製ホースの1つに触れました。奇妙なことに、彼は暖かかった。私の指の下で、それはおなじみの人間のリズムで脈動し始めました。



血圧100から70、グレートレックスは彼の手首に触れて、意気揚々と言いました。 「医者はこれを見て、「あなたは元気です！」と言うことができます。米国疾病予防管理センターによると、約620万人のアメリカ人が何らかの形の心不全に苦しんでおり、しばしば倦怠感、息切れ、不安定感を経験しています。そのような人工心臓は時間を引き返します。



Bivacorは移行段階にあります。同社はまだ製品を販売しておらず、ベンチャーキャピタルファンド、ビジネスエンジェル、政府の助成金に完全に依存しています。彼女の心臓は羊と子牛に埋め込まれました-彼らは何ヶ月も生き、時にはトレッドミルで走りました。同社は、人間の着床の承認を求める申請を食品医薬品局（FDA）に提出する準備をしています。動物と人間の間のしきい値を超えることは、厳しい規制環境に入ることを意味します。人工心臓研究の初期の頃、チームは緊急時に死にかけている人にデバイスを移植し、彼の命を救うための最後の手段として、それがどのように機能するかを確認することができました。



倫理学者は懸念していましたが、進歩は急速でした。今日、そのような実験は禁止されています。臨床試験を開始する前に、心臓の設計を修正して承認する必要があります。試行には何年もかかる可能性があり、心臓が十分に良くないことが判明した場合は、プロセスを最初からやり直す必要があります。 Bivacorは現在、心臓の臨床試験にどの機能を含めるかを決定しています。間違った決定はおそらく会社の損失につながるでしょう。頂上に登る二度目の試みはほぼ確実にありません。



短い髪と赤い髪のティムズは現在42歳です。ブリスベンに滞在して以来、彼は仕事のほとんどすべてを心臓の仕事に捧げ、日本、ドイツ、台湾、ヒューストンを訪れ、さまざまな外科医やエンジニアと仕事をしました。静かで集中力があり、彼は非常に抑制されています。彼は生計を立てるために何をしているのかを人々に話さないことを好みます。そのため、その後の会話で、締め切りが長い間中断されているプロジェクトを宣伝するように誘惑されません。ジーンズ、スニーカー、そして3番目のボタンのボタンを外したしわくちゃのドレスシャツを着て、彼は私を奥の部屋に連れて行ってくれました。そこでは、半ダースの心臓のプロトタイプが16か月間継続して機能しました。 「彼らが決して止まらないことを示すことは非常に重要です」と彼は動く水のうなり声を通して言いました。ティムズ自身は、彼が数十年の間適切に眠っていなかったように見えました。



研究室を出る途中、私たちは会議室を歩き、エンジニアが移植前にBivacorから心臓をテストする方法をビデオに録画しました。「親指を左の入口に置き、軽く押します」と彼女は言いました。ティムズのオフィスの家具は彼の自宅学習にある可能性があります（これは最初の投資家の1人であるヒューストンの家具店の所有者からの贈り物でした）。壁のハンガーにはアイロンをかけたシャツがあり、隅にはロードバイクがありました。



ティムズは、不気味な椅子に座って、2006年に父親を病院に連れて行ったことを思い出しました。弁置換術はゲイリーが心臓機能を回復するのを助けましたが、それは一時的なものでした。 「彼は機械弁に血栓があります」とティムズは言いました。 「それは彼の心臓と肺の左側に血を流し続けました。」ティムズは手で成長の蓄積を描写し、胸の左側から胸骨、そして首までの道を示しました-血液は水のように蓄積し、下水道から排出するのに苦労しました。 「これは腫れを引き起こします」と彼は言いました。 「血液は肺の膜を通過するため、咳が出ます。」



2週間後、ティムズはドイツにいて、ポンプエンジニアと会い、父親が悪化していることを知りました。彼はすぐに家に帰ったが、最後に父親と話す時間がなかった。 「彼は気管換気とすべてで集中治療室にいました」とティムズは言いました。 「彼の死は私の決意を強めるだけでした。」 「それだけです。どんな犠牲を払ってもやります。」



私はティムズに、20年前、父親を救うのに間に合うように人工心臓を発明できると本当に信じているかどうか尋ねました。



彼はうなずいて前後に揺れた。 「その段階で彼に移植できる装置があれば、おそらく彼はさらに5年から10年滞在することができたでしょう。彼は、私がどのように結婚し、どのように子供を産んだかを見るでしょう。彼は私たちと一緒にそれを生き抜くことができたでしょう。それから哲学はこれでした。あと5年か10年。」彼は笑いました。 「それは決して起こらなかった」と彼は結婚と子供たちに言及して言った。彼はオフィスの周りを身振りで示した。



心臓が交換可能になる前は、それは不可侵でした-手術の禁じられたフロンティア。 19世紀の医師は、心臓は「自然によって設定された限界」であると信じていました。 20世紀の前半、麻酔は外科医を大胆にしました。彼らは心臓がまだ鼓動している間に動脈と弁を癒すために介入し始めました。彼らは患者を低体温レベルまで冷やし、心臓が鼓動するまで素早く心臓に作用しようとしました。人工心肺が開発された1950年代になって初めて、開心術が一般的になりました。血液は体から出て機械に流れ込み、心臓と肺を迂回して、外科医が動かない無血の心臓にアクセスできるようにします。心臓は通常の筋肉のように扱うことができます。



初期の人工心肺は机の大きさで、短い間隔でしか安全に使用できませんでした。しかし、それらは人工心臓を望ましいものにし、可能にしました。同じことが他のいくつかの傾向にも当てはまります。心臓病の統計が悪化し始めたとき、より多くの人々が60歳から70歳まで生きました。世紀半ばまでに、アメリカでの死亡の40％は心臓病によるものでした。これらの統計は、政策立案者の間で深刻な懸念を引き起こしています。 1948年、議会（高齢男性のグループ）は全国心臓法を可決し、心臓研究のための連邦資金の10年間の拡大を開始しました。



それはアポロの時代であり、人工心臓は突破口のように見えました。 1964年、国立衛生研究所は人工心臓開発プログラムを開始しました。これは、10年の終わりまでに患者に心臓を移植し始める数百万ドルのエンジニアリングプロジェクトです。構造的には、NASAプロジェクトに似ていました。彼は、最高のバルブ、ポンプ、または電源の設計を競うエンジニアのチームに助成金と契約を提供しました。いくつかのチームは、原子力発電の心臓を使った実験に失敗しました。 Time and Life誌は、このトピックにカバーを捧げています。医学史家のシェリー・マッケラーが著書 『Artificial Hearts：The Allure and Ambivalent of a Controversial Medical Technology』に書いているように 、人工臓器インプラントへの高い期待は「必ずしも現在の外科的現実を反映しているわけではない」。



タスクの真の複雑さはすぐに明らかになりました。ブルックリンのマイモニデス病院では、ペースメーカーと人工心肺の改善を手伝った発明家の外科医、エイドリアン・カントロビッツがポンプの開発を始めました。彼は賢明なアプローチを取りました：彼は彼の心臓を交換する代わりに、彼の弱さを補いそしておそらく彼に回復する時間を与えるために彼のすぐ後ろにポンプを設置しました。 Kantrovitzのプロトタイプポンプは犬でテストされ、1966年までに彼はそれらを人間に移植する準備ができていました。そのようなポンプを受け取った最初の人間の患者は、重度の出血の後に死亡しました。 2人目は63歳の寝たきりで糖尿病の女性で、2回心臓発作を起こしました。彼女は12日間生きましたが、一連の脳卒中の後に死亡しました。



カントロウィッツがポンプを引き出して開いたとき、彼は血餅を見つけました。彼は後に「血液適合性」として知られるようになった障害に直面しました。力や圧力が大きすぎると、血球が破裂する可能性があります。それらは漏斗および隙間にはんだ付けすることができます。それらは織り目加工の表面に付着することができます。 Kantrovitzデバイスは、汲み上げられた血液の構造を変化させ、そのような「歪み」が蓄積するにつれて、結果は悪化しました。



一方、ヒューストンのベイラー医科大学では、世界で最も優れた心臓外科医と見なされていたMichaelDeBakeyとDentonCooleyがさまざまな課題に取り組みました。 DeBakeyとCooleyはパートナーとしてスタートしました-彼らは信じられないほどのペースで膨大な数の心臓手術を行いました。彼が彼の本に書いているように ティッカー：ジャーナリストのミミシュワルツによる人工心臓の作成の探求、後に2人は脱落しました。クーリーは1960年に診療所を去り、後にテキサスハートインスティテュートを設立しました。一方、DeBakeyは、革新的なアルゼンチンの心臓外科医であるDomingoLiottaを人工心臓の治療に採用しました。 1969年までに、リオッタは子牛にプロトタイプを移植し始めました。結果は落胆し（7匹の動物のうち、4匹が手術台で死亡した）、DeBakeyはそれらがまだ人間で使用する準備ができていないと考えました。しかし、クーリーは仕事を前進させることに熱心でした。彼には、彼の病院だけでなく、近くのモーテルでも、ドナーの心臓を待っている患者がいました。デベイキーに通知することなく、彼は新しいインプラントを使用することを期待してテキサスハートインスティテュートで働くためにリオッタを雇いました。



クーリーは彼の患者の中から候補者を探し始めました。イリノイ州スコーキー出身の47歳の鑑定士、ハスケル・カープは、心臓病のために13回入院しました。彼はひどい息切れがあったので、髪をとかすのが難しいことがありました。クーリーは、カープの心臓を外科的に修復できるかどうかを確認したかったが、カープと彼の妻は、そのような選択肢がない場合、ドナーの心臓が後で現れることを期待して、プロトタイプのリオッタを移植できることに同意した。 「カープ氏は外科病棟に連れて行かれました」とクーリーは後に彼の回想録に書いています。 「彼は青ざめていて、汗をかき、呼吸が激しくなりました。彼の血圧は通常の半分に下がった。」手術の途中で、彼の心を救うことができないことが明らかになりました。



Cooleyは、Karpの側面を通るホースで冷蔵庫サイズのコンソールに接続された空気圧装置を設置しました。心臓の心室は、柔軟なポリエステルの裏地が付いた弾力性のあるプラスチックでできていました。粘膜とプラスチックの間を空気が通過すると、心室が収縮し、心臓が機能しました。この装置は、40歳の3人の母親であるバルバラエバンの移植された心臓に置き換わるまで、64時間カープを生き続けました。しかし、32時間後、カープは肺炎と腎不全で亡くなりました。これは深刻な心臓病の結果であり、最初は危険な処置の候補になりました。クーリーはこの作戦を成功と見なした。しかし、彼の人工心臓を盗むことに激怒したデベイキーは、彼の前のパートナーが倫理的に行動していることを疑った。多くの調査が実施されました、そしてクーリーはアメリカ外科学会を非難した。オブザーバーは、手術が英雄的であるか無謀であるかについて意見が一致しませんでしたが、いずれにせよ、新しい問題が発生しました。人々が人工心臓に同意するまでに、彼らは非常に病気で、彼らを救うことはほとんど不可能でした。



1940年代に透析を発明したオランダ生まれのセラピストであるウィレムコルフは、それを止めませんでした。彼は移植にできるだけ近づきたいと思っただけでなく、永続的に働くために使用できるほど良い心臓を作りたかったのです。ユタ大学のコルフの研究室では、クリフォード・クアン・ゲットというエンジニアが、血液の構造に損傷を与えない柔らかい心室を作成しました。医学部でユタ大学のチームに加わった才能のある生物医学エンジニアであるロバート・ジャービックは、血液適合性の問題に対処するために設計と製造プロセスを精力的に改良してきました。ジャービックが1971年にチームに加わったとき、彼らの心臓のプロトタイプは子牛をわずか10日間生き続けることができました。しかし、進歩は着実でした-10年間の作業の後、アルフレッド・ロード・テニーソンという名前の子牛は、当時はジャービック-5の人工心臓と呼ばれていた場所に268日間住んでいました。







1982年12月、心臓外科医のWilliam De Vriesは、60歳の歯科医であるBarney Clarkに心臓のアップグレードバージョン（Jarvik-7）を移植しました。クラークの心はその資源の約6分の1のために働いた。彼はとても気分が悪く、ジャービックの心を持った子牛と羊を見たとき、「彼らは今よりずっと気分が良いと思う」と言った。この作戦は国際的な注目を集めた。多くの場合、参加者の個性に焦点が当てられました。経験豊富で「リンカーン」のDe Vries、若くてハンサムなJarvik、第二次世界大戦中に戦闘任務を遂行した通りのカリスマ的な男、Clarkです。手術の7時間半のビデオがテレビで放送されました。その後、記者は大学のカフェテリアで開催された毎日の記者会見に出席した。



クラークは、彼を400ポンドのポンプとコントロールパネルに接続するパイプを使って112日間暮らしました。彼は衰退期にあり、その後回復し、その後不幸になり、そして楽観的でした。時々彼は少し立ってエアロバイクを漕いだが、通常はベッドに横になってあえぎ、マスクを通して空気を吸い込んだ。その機械式バルブの1つは、その後の操作で交換する必要がありました。クラークは、鼻血、発作、腎不全、および肺炎に苦しんでいました。敗血症と臓器不全で亡くなる少し前に、彼は空気ポンプのパフ音を遮り、「人々を助けることができて良かった」と語った。



FDAはDeVriesに7つの人工心臓を移植する許可を与え、彼は仕事に取り掛かりました。 1984年、De Vriesは、52歳の陸軍元兵器検査官であるWilliamSchroederにJarvik-7の修正版をインストールしました。手術の前に、シュローダーは自白を求めた。結局、彼は620日間住み、病院からアパートに引っ越し、時々、バッテリー電源で3時間作動する携帯型ポンプユニットを使用して、廊下に出たり、彼と一緒に車を運転したりしました。息子。ロナルド・レーガンとの電話での会話で、シュローダーは社会保障チェックの遅れについて冗談めかして不平を言った。記者たちは男の胸を感じ、彼の鼓動に驚いた。それは健康な人よりも力強いようだった。しかし、シュローダーはさまざまな病気に苦しんでいました。特に、脳卒中から-それらの1つは広範でした。後、彼は慢性感染症と肺の問題で亡くなり、人間とJarvik-7の2つの心臓を描いた墓石で埋葬されました。



これらの改善のどれも研究の主流を変えなかったけれども、外科技術がしたように、心臓は良くなりました。 De Vriesはさらにいくつかの移植を行い、さまざまな成功を収めました。スウェーデンでは、Jarvik-7をプレゼントされた男性はとても気分が良く、長い散歩に出かけ、お気に入りのレストランで食事をしました。しかし、彼は7か月半後に亡くなり、彼が生きているかどうかについての法的な議論を引き起こしました（当時のスウェーデンの法律によれば、彼は心臓が止まった瞬間に亡くなりました）。医師、患者、記者はこのトピックについて冷静に感じ始めました。心臓移植のアイデアへの自信が薄れ始めましたそしてスポンサーは疑問に思いました-何か他のものにお金を使うほうがいいのではないでしょうか？短期人工心臓移植のポイントは何ですか？外科医は患者を救おうとしたのでしょうか、それとも単に実験しただけでしたか？追加された日数はそれだけの価値がありましたか？



初期の人工エンジニアは限られた成功しか収めていませんでした。彼らのデバイスは、患者を長期間生き続けることができますが、永続的ではありません。心不全はもはや致命的ではありませんでしたが、生活の質は低すぎました。限られた奇跡、曖昧な善。 「彼らはそれをしました」と私たちが話をしたとき、ティムズは彼のオフィスで言いました。 「しかし、誰もそれを望んでいませんでした。」繰り返そうとした人々のための冷静な結論。



数十年前、大学の最後の年の初めに、私は2人の魅力的な女性の隣に住んでいることに気づきました。モンタナのスースとニュージャージーのジェスです。私たちは友達になり、すぐにジェスの話を学びました。高校の先輩で、彼女は大規模な心臓発作に苦しんだ。最後の典礼を行った後、彼女は実験的な心臓ポンプ（HeartMateと呼ばれる「心室補助装置」）の埋め込みによって救助されました。この装置は60年代からカントロウィッツの発明を受け継いだものでしたが、人工心臓ではありませんでした。 HeartMateは心臓の右側の機能を実行し、左側はそのままでした。ジェスはプロムに出席し、学校のEffortless Business Successの制作に出演し、財布の中のバッテリーにワイヤーで接続しました。心臓発作による合併症では左足を膝の上で切断する必要があったため、彼女は義足を持って歩くことを学びました。高校を卒業する数日前に、彼女は自動車事故で亡くなった10代の少女の心を受け取りました。その後まもなく、おそらく拒絶反応を防ぐために服用していた免疫抑制剤の結果として、彼女は非ホジキンリンパ腫を発症しました。私がジェスに会ったとき、それはすべて終わった。彼女はバッテリーを持っていなかった、彼女は癌が治った、そして彼女は高等教育を受けていた。彼女が拒絶反応を防ぐために服用していた免疫抑制剤の結果として。私がジェスに会ったとき、それはすべて終わった。彼女はバッテリーを持っていなかった、彼女は癌で治った、そして彼女は高等教育を受けていた。彼女が拒絶反応を防ぐために服用していた免疫抑制剤の結果として。私がジェスに会ったとき、それはすべて終わった。彼女はバッテリーを持っていなかった、彼女は癌で治った、そして彼女は高等教育を受けていた。



私たちは大学卒業後も友達でした。ジェスは、医療業界で臓器提供弁護士として働いてきました。彼女の特徴は、甘くてタフになる方法を同時に知っていることでした。彼女は世界中を旅し、ガンを2回倒し、コンサートに行き、たくさんのデザートを食べ、彼氏がいて、昇進しました。一般的に、彼女は普通の若い女の子のように振る舞い、生きている奇跡のようには振る舞いませんでした。看護師とのコミュニケーション、病院のベッドからのメールの送信など、彼女が医療施設を簡単に移動できることを観察すると、彼女がどれほど思慮深く勇気を持って暮らしているかがわかりました。



HeartMateの背後にいる人々に会いたいと思って、私はヒューストンのテキサスハートインスティテュートに車で行きました。市のようなテキサス医療センターにあるセントルークス病院の近くにあり、世界最大の医療施設であり、年間1,000万人の患者がいます。これはバチカン心臓病学です。心臓外科と心臓ポンプの歴史に捧げられた大きな博物館があります。デントンクーリーが50年以上前に最初の人工心臓を移植した場所からそう遠くないところに、私は2人の外科医O. H.（Bad）FraserとBillyCohnがいる窓のない会議室に座っていました。黒のボタンダウンシャツとジーンズを着た緊張した男、コンは59歳でした。ブレザー、ズボン、べっ甲色の眼鏡をかけた数少ない言葉の男、フレイザーは79歳でした。二人ともカウボーイブーツを履いていました。彼らは一緒に「血液循環の機械的サポート」のために1000以上のデバイスを移植しました。今日のほとんどの患者は、心臓の左側を補助または交換するための心室補助装置を備えています。しかし、コーンとフレイザーは、ティムズのように、完全で永続的な心臓の代替品を作るためにまだ取り組んでいる研究者の小さなグループの一部です。 2011年に、彼らは2つのHeartMate II（1つは左側、もう1つは右側）を、心臓が完全に機能しなくなって除去された55歳の男性に移植しました。これらの装置は人工心臓のように機能し、男性が5週間生きることを可能にしました。心臓の左側を助けるか、それを交換します。しかし、コーンとフレイザーは、ティムズのように、完全で永続的な心臓の代替品を作るためにまだ取り組んでいる研究者の小さなグループの一部です。 2011年に、彼らは2つのHeartMate II（1つは左側、もう1つは右側）を、心臓が完全に機能しなくなって除去された55歳の男性に移植しました。これらの装置は人工心臓のように機能し、男性が5週間生きることを可能にしました。心臓の左側を助けるか、それを交換します。しかし、コーンとフレイザーは、ティムズのように、完全で永続的な心臓の代替品を作るためにまだ取り組んでいる研究者の小さなグループの一部です。 2011年に、彼らは2つのHeartMate II（1つは左側、もう1つは右側）を、心臓が完全に機能しなくなって除去された55歳の男性に移植しました。これらの装置は人工心臓のように機能し、男性が5週間生きることを可能にしました。これらの装置は人工心臓のように機能し、男性が5週間生きることを可能にしました。これらの装置は人工心臓のように機能し、男性が5週間生きることを可能にしました。



フレイザーのキャリアは、人工心臓の黄金時代に始まり、最も暗い年まで続きました。 1963年に彼はベイラー医科大学に入学し、マイケル・ドベイキーに師事しました。彼は70年代にテキサスのクーリーのチームに加わり、シクロスポリンと免疫抑制薬の発見が移植の生存を改善した80年代にそこで働きました。仲介装置としての心臓ポンプの重要性を確信した彼は、豚、羊、牛、山羊が飼育されている地下室で働き始めました。何十年もの間、彼はエンジニアと協力して、元のHeartMateを含め、現在存在するほぼすべての心臓ポンプをテストおよび改善しました。 （セリトスの初期に、私はフレーザーの研究室のトレッドミルの上を歩いているビバコールポンプを持った子牛のビデオを見ました。フレーザーとコーンは会社のコンサルタントです。）。



「この男、O。H。フレイザー」とコーンは言った、彼のラップトップでずっと前に撮られた血に染まったローブのフレイザーの写真を指差した。 「本物のロックスター。」フレイザーは笑った。



メシアのエネルギーを放射したコーンは、1986年にフレーザーが1993年以前に行われた臨床試験でHeartMateを首尾よく使用した最初の外科医であると言いました。このデバイスはFDAによって承認されて以来、約4,000人の患者にインストールされています。 HeartMateはドーナツ型で、機械式ポンプを備えていました。その主な革新の1つは、血球が滑らかな生物学的表面を形成できる特別なテクスチャのプラスチックとチタンの使用でした。初期のバージョンは、ホースを介して供給される空気を動力源としていました。ジェスが受け取ったような後のモデルにはモーターがありました。デバイスの寿命は1年半以内でしたが、口唇チアノーゼで入院し、死にかけている患者にとってはそれで十分でした。「HeartMateを呼吸装置に入れ、大きな切開を行い、ポンプを腹部に挿入し、プラグを差し込む必要がありました。手術の最後に唇がピンク色になりました。」問題は、移植された心臓がないことでした。「1年半でHeartMateが壊れ、この間にドナーの心臓を見つけたほうがいいです。そうしないと、これらの人々は死んでしまいます。」



この問題に対処するために、フレーザーはマサチューセッツ州の心臓ポンプ会社であるアビオメッドと提携して、次世代の人工心臓であるアビオコアを作成しました。この人工心臓は90年代初頭に作成されました。それはいくつかの点で伝統的でした（それは本物の心臓のように2つの部屋を持っています）が、そうでなければそれは非常に未来的な装置です。エアホースや電気ケーブルは本体から出ていません。 AbioCorは完全に自己完結型のインプラントであり、循環する油圧作動油を使用して心室を圧迫します。 AbioCorは、皮膚からワイヤレスで充電できるバッテリーを搭載しています。理論的には、一緒に泳ぐことができます。



「超、超野心的」とコーンはチャートを開いたときに言った。 「彼らはこれに25億ドルを費やしました。バドと彼のチームがここで行った操作の半分で、数百匹の動物。」 2001年と2002年には、14人の患者に心臓が設置されました。その時、野心的な計画が崩れ始めました。 「9か月後、4人を除くすべてが合併症またはデバイス障害で死亡しました」とコーンは回想します。



FDAはAbiomedにさらに60のデバイスを移植する許可を与えましたが、それらを更新してから再度承認する必要があることは誰にとっても明らかでした。これは長いプロセスであり、誰も取り組む心がありませんでした。 「アビオメッドはあきらめました」とコーンは言いました。 「彼らは言った、 『これは難しすぎる！』問題は、心臓が非常に大きいため、最大の男性患者の肋骨にしか収まらないことでした。



「ご存知のとおり、あなたの心臓は1日に10万回鼓動します」とフレーザーは引き寄せました。



「年に3500万回」とコーンは言った。



「この事実を考えると、それが非常に長く続いたことは驚くべきことです」とフレーザーは言いました。



80年代から90年代にかけて、HeartMateとAbioCorに取り組んでいたときでさえ、Fraserは、エンジニアは脈動ポンプの設計から、Bivacorの基礎となっている「連続流」というより単純な機械的原理に基づく設計に移行する必要があると主張しました。一部の研究者は、心臓血管系が脈拍の恩恵を受けることができると主張しています。血管の壁が急速な心拍に反応して拡張するという証拠があります。しかし、フレーザーは、脈動のすべての利点のために、それらは強さと単純さによって勝っていると結論付けました。彼は2つの連続フロープロジェクトに並行して取り組み始めました。1つは心臓専門医のRichardWemplerと、もう1つはRobertJarvikと協力しました。彼らは動物に人工心臓を移植してから取り出し、それらがどのように機能するかを分解して分析しました。 2000分の1までに、これらのデバイスはそれぞれJarvik2000およびHeartMateIIの名前で動作を開始しました。







コーンは自分のラップトップでHeartMateII回路を開きました。基本的には、コルク栓抜き付きの細いチューブです。ネジが2つのベアリング間で回転すると、固定プロペラのように機能し、心臓からその上の大動脈に血液を継続的に押し込みます。 （農業では、同じデザインがアルキメデススクリューと呼ばれ、水を汲み上げるために使用されます）



コーンはプロペラを指さしました：「これはルビーのベアリングから吊り下げられた可動部分です。人々は「血の中でベアリングを使うことはできない」と言った。あなたができることが判明しました！それらをきれいに保つのに十分な血液がそれらを通過しています。」感染症と同様に、血栓は依然として問題です。しかし、毎年1,000人以上が、移植待機リストを上っていくにつれて、HeartMateIIまたは同様のデバイスを受け取って使用しています。 HeartMate IIは、ディック・チェイニーが移植を受けるまで2010年から2012年まで生き続けました。



2019年の夏、ジェスからメッセージが届きました。 「私は最近、心臓移植の20周年を祝いました」と彼女は書いています。 「しかし、移植された心臓は、本来のものほど長くは機能しません。」私はそれを知りませんでした。彼女の移植は永久的だと思いました。実際、彼女の借りた心は崩壊していました。彼女はある夜、アパートに家に帰る途中、あえぎ、ほとんど気を失いました。今、彼女は第二の心臓を待って病院に戻ってきました。 「それは数週間、数ヶ月、あるいは（可能性は低いですが）明日移植されるかもしれません」と彼女は書いた。 「素敵なものを送ってください。」



私はICUのジェスを訪ね、レストラン、キャリア、テレビ番組について話しました。 １歳くらいの息子の写真を見ました。彼女が亡くなったとき、私はまた訪れるところだった。



「彼女は素晴らしい仕事をしました」とコーンは言いました。 「多くの心臓移植患者は10年後に死亡します。」



「私は最近、30年前に移植を受けた男性の誕生日パーティーに参加しました」とフレーザーは言いました。 「しかし、それは非常に、非常に、非常にまれにしか起こりません。心臓移植患者の約5％だけがさらに30年生きています。」市場に出回っている人工ポンプはブリッジ療法と見なされ、心臓移植は「標的」療法です。しかし、あなたが十分に長生きすれば、移植片も単なる橋になります。



私はフレーザーとコーンに、デバイスの使用中または使用後に死亡したすべての人々についてどう思うか、つまり、彼らがこの世界にとどまっているかどうか、そして彼らがどのように生活していたかを尋ねました。



「殉教者」とコーンは言った。 「彼らは命に執着しました。技術はそこになかったかもしれませんが、それはおそらく彼らの最後の息を延期しました。彼らの多くは、彼らが好きなことをして、彼らの愛する人と何年も過ごしました。何人かは集中治療室に行き、そこで6週間過ごし、そして亡くなりました。後から考えると、単に手放したほうがよいように思われることもあります。しかし、あなたは決して知りません！これは統計を使ったゲームであり、彼らはもう2、3日はその準備ができていました。そして、それが私たちが前進するのを助けるたびに。」



「私は学生の頃、白血病の子供たちとたくさん仕事をしました」とフレーザーは言いました。 「彼らは皆死んだ。テキサスの子供病棟の医師たちは仕事を辞めたいと思っていました。」



「これは、あなたがこれらの毒で彼らを拷問したからです」とコーンは言いました。



「彼らはひどいように見えました」とフレーザーは言いました。 「彼らの腹は腫れ、髪を失い、他の子供たちを怖がらせました。しかし、医師たちはこれをすべて続けました。最初の人工心室を設置した70人のうち最初の22人が亡く​​なったので、将来的には助けになったと思います。」



それは遅すぎた。フレイザーは私を人けのないオフィス、曲がりくねった静かな廊下に案内し、最後にエレベーターを地下室に降ろしました。私たちは彼の研究室に入りました。彼は仕事のほとんどを過ごした巨大な巣窟です。私たちは獣医の手術室と病理学研究所を通過しました。そこでは、死んだ動物と故障したポンプを分解して分析することができました。



「ここには豚がいます」とフレーザーはドアを開けると言った。動物の匂いがして、大きなピンクのいびきをかく豚が見えました。



「豚は最も人間的な心を持っています」と彼はドアを閉めながら言いました。彼は廊下を指さした。私はヤギを扱うのが好きではありません。彼らはあまりにも賢いです！」彼は笑いました。 「彼らはあなたを見ています。」



私たちは研究室に深く入りました。カーペット敷きの会議室には、数十の人工心臓と心臓ポンプが展示されていました。これは、ほぼ全域の博物館です。 「真ん中にあるのはアビオコアです」とフレーザーは、ハートの形をした金属とプラスチックのねじれた部分を指差して言った。 「これは古いJarvik-7です」：出て行くチューブを備えた2つのイエローベージュの心室。 「これはHeartMateIIです」：両端に白いチューブが付いた灰色の金属製のシリンダーで、流しの下にあるもののように見えます。ライフ誌の1981年9月の表紙には、壁のフレームに「人工心臓が作成されました」と書かれていました。



フレイザー氏は、大きな金属製のポンプとそこから突き出ている白いチューブ、つまり「長いチューブ」を指差した。交換されるまで、デバイスは故障する運命にありました。小さな変更が繰り返し行われ、その影響は死後にのみ明らかになります。それはスローモーションの発明でした。







AbioCorプロジェクトはキャンセルされました。 Bivacorの作業はまだ何年も先です。今日、人間に埋め込まれる人工心臓を製造および販売している唯一の会社は、アリゾナ州ツーソンにあるSynCardiaSystemsです。会社は救助任務の一部として設立されました。ロバート・ジャービックが設立を支援したユタ州の会社であるシンビオンは、品質管理の問題により、1990年にジャービック7の認証を失いました。この技術は、デバイスの改良版を使用して臨床試験を実施している別の企業に買収されましたが、2001年に資金が不足しました。しばらくの間、テクノロジーは単に消滅するように思われました。しかし、2人の心臓外科医と1人のバイオエンジニアが、システムの権利を買い取るためにベンチャーキャピタルを集めました。彼らはデバイスの名前をSynCardiaTotal ArtificialHeartまたはTAHCompanyに変更しました。現在、砂浜の駐車場を囲むいくつかの建物を拠点としており、年間約100のハートを販売しており、すべて空気を動力源とする古いJarvik7の子孫です。 SynCardiaは、会社の心を確立することができる外科医のチームを作成することに成功したという事実にもかかわらず、それは非常に貧弱なパフォーマンスを示しています。同社は最近破産法第11章を通過し、新しい投資家に買収されました。彼らは、手指消毒剤の製造と販売を通じて、全国の操業停止につながるパンデミックに対処しました。同社は最近破産法第11章を通過し、新しい投資家に買収されました。彼らは、手指消毒剤の製造と販売を通じて、全国の操業停止につながるパンデミックに対処しました。同社は最近破産法第11章を通過し、新しい投資家に買収されました。彼らは、手指消毒剤の製造と販売を通じて、全国の操業停止につながるパンデミックに対処しました。



SynCardiaのプログラムディレクターであるKarenStammとエンジニアのMattSchusterと一緒に、クリーンルームの技術者が心の1つを集めているのを窓越しに見ました。 「人工心臓を作成するための鍵は、私たちが使用する材料です」とシュスター氏は述べています。 「セグメント化ポリウレタンモルタル。私たちはそれを「spazz」と呼んでいます-SPUSから。」緊張は笑った。 「私たちはここのキャンパスでこのようなものを作っています」とSchusterは続けました。 「これは私たち独自のブレンドです。生産設備から出ると、ジュースや濃厚な蜂蜜のように見えます。」つまようじを使用して、技術者は成形された蜂蜜の層を注意深く適用しました。半透明の何かが別の半透明の何かの上に現れました。組み立て工程は2週間半かかります。



外植片分析専用のラボを通過しました。 「私たちが心を取り戻したら、それを分解して調べます」とシュスターは言いました。私たちは棚に数十の水タンクで満たされた別の部屋にいることに気づきました。各貯水池の中で心臓が鼓動します。タンクの隣には、エアポンプまたは「ドライブ」がありました。部屋の音は耳をつんざくような、速くて大きな音でした：バン、バン、バン、そしてその中にはタイプライターの機械的な音が聞こえました。まるで工場にいるかのように、制作のリズムで音が1秒間に2回繰り返されました。 「これは私たちが長期的な研究を行う場所です」とストレインは騒音について叫んだ。一方では、50立方センチメートルの心臓があり（それらは小さな患者に配置されます）、他方では-70（それらはより大きな患者に配置されます）でした。 「ここにドライブがあります、そこから機械的な音が聞こえます」とStrainは言い、お弁当箱のように見える機械的なポンプを指さしました。それは、エアチューブによってリザーバー内の心臓に接続されていました。 「カチッという音が聞こえると、心臓内部の弁が作動しています。」



SynCardiaの主な革新は、正確にドライブに向けられました。彼らの心臓は、2つのデバイスのいずれかによって電力を供給できます。1つはミニ冷蔵庫のサイズで、もう1つはトースターのサイズです。これらのデバイスは両方とも、DeVriesの患者が使用するデバイスよりもはるかに小さいです。数か月後、ドライブを修理する必要があります。警告灯が点灯すると、サービス担当者はドライブを切断し、ユーザーの心が沈まないようにできるだけ早く別のデバイスに再接続します。タンク内の水がリズミカルに変動するのを見ました。毎分5〜6リットルの血液を体に押し出すには多大な労力が必要です。



人に装着したときの心音を聞いてみました。



「はるかに静かです」とStrainは言いました。 「しかし、あなたは彼の声を聞くことができます。患者さんが口を開けるとカチッという音がするという話を聞いたことがあります。」彼女は私に、最初は何人かの患者が騒音に耐えられなかったと言った。しかし、その後、彼女は「彼らは音をクリックしないと眠ることができなかった」と言った。



私たちは倉庫を通り抜けました。そこでは、約12個のハートが棚に保管され、出荷の準備が整いました。設置に必要な材料を含む手術キットは、別のスタックに梱包されていました。次に、駐車場を通り抜けて別の建物に行きました。そこでは、高い天井の実験室で、エンジニアのグループが保護メガネを着用して私たちを待っていました。そのうちの1人が砂時計の形をした小さなプラスチック片を私に手渡した。透明で、ミルクのようで、指先が滑らかでべたつく。スパズはほとんどシュールに伸びていました。砂時計の首を元の長さの数倍に伸ばして両端を引っ張ると、素材は楽に元の形に戻りました。



出入り口から、高さ約3メートルの巨大な使い古された車が見えました。彼女は同時に石油掘削装置とキッチンエイドのように見えました。 「Spazzreactor」とプロダクションマネージャーのTroyVillazonは語った。 「彼は60年代初頭からです。」 SynCardiaは、材料の円滑な供給を確保するために20世紀初頭に機械を買収しました。 「この機器は、spazz開発のほぼすべての歴史を見てきました」とVillazonは言いました。私たちはしばらくの間疑問に思いました-これはまさにジャービックの心を作り出すために使用された機械でしたか？ 「それは可能です」とシュスターは言いました。



SynCardia患者の4枚の写真が従来の手描きの図の上に配置された黒板の前で立ち止まりました。写真は、買い物袋を持って病院のベッドにいる黒人男性を示しています。シャツの下から細いエアホースが出ているゴルフコースのはげかかった白人男性。金髪、おそらく思春期、バックパックを背負っている。そして弟と妹が一緒に座っています。 「私たちは壁にやる気を起こさせる写真を見るのが大好きです」とVillazonは言いました。 9歳の少年は、SynCardiaから心臓を受け取った最年少の患者でした。最も寿命の長いSynCardiaは、ほぼ7年間心臓を使用してきました。これは、1980年代のLife誌の表紙であった可能性のある成果です。



SynCardiaが直面する最大の課題の1つは、陳腐化です。 SynCardiaの心臓部であるJarvik7は、40年近く前に開発されました。同社の初期ライセンスは数十年前のものです。今日、ボルト、バルブ、抵抗器などの単一の部品を変更するには、新しいライセンスが必要になる場合があります。サプライヤが廃業したり、製品を更新したりする場合、SynCardiaのエンジニアは、コンポーネントを交換するための検索、テスト、および承認を取得する必要があります。同社は、スパリアクターの致命的な誤動作を恐れて生きています。新しいリアクターを構築して承認するのに1年かかる可能性があり、潜在的な新しい患者に心がないままになります。古いデバイスの保守には費用がかかります。 「私たちがそれを改善したり変更したりしなくても、私たちは同じものを作り続ける必要があります-人々はそれを理解していません」とシュスターは言いました。 「私は航空宇宙産業で働いてきましたが、人工心臓で何かを変更するよりも、航空宇宙プロジェクトで大きな変更を加える方が簡単な場合が多いと言えます。」私は、潜在的な患者がSynCardiaの高値と安値を追跡するケアを想像しました。



心臓の配置を行うために外科医を訓練した米国の病院は20未満です。 「これは狭い市場です」と同社のCEOであるドンウェバーは私に語った。彼は自分の携帯電話を取り出し、その時点ですべての心臓の候補者をリストしたスプレッドシートを開きました。 「私たちは毎日リストを受け取ります」と彼は説明しました。 「私たちは、「患者がいる可能性があります」という電話、テキスト、または電子メールを受け取ります。電話スクリーンでは、患者データを含む色とりどりの線が走っています。



SynCardiaは、クーリーが60年代に直面したのと同じ問題に直面しています。胸から心臓を切り取るのは非常に病気である必要がありますが、長く待ちすぎて病気になると、救われることはできません。 「このような場合があります」とウェバーは心配そうに言った。 「今週はリストに載っている人がいます。週末にリストに載っています。来週はリストに載っています。彼はただ待って待って待っているだけです。」患者が長く待つほど、人工心臓移植およびその後の移植後に生存する可能性は低くなります。 「これは簡単な決断ではありません」とウェバーは言いました。 「チームには何人かの人々がいます」-外科医、心臓病専門医、病院医、そして彼ら全員が同意しなければなりません。



ビジネス科学者は、発明と革新を説明するために多くの異なる比喩を使用します。彼らは、テクノロジーは継続的または個別に進化する可能性があり、新製品は「採用曲線」を上るか、ユーザビリティの溝を飛び越えなければならないと言います。誰も携帯電話を使いたがりませんでしたが、携帯電話が小さくなると、誰もが携帯電話を必要としていました。電気自動車は実用的ではないように見えましたが、ハイブリッドエンジンはドライバーにテクノロジーに精通し、その普及を加速する機会を与えました。



人工心臓は独特の課題に直面しています。差し迫った死に直面している人々だけが、今日のモデルを移植することを決定する準備ができています。それでも、緊急事態について話しているわけではありませんが、毎年6万6千人近くのアメリカ人が心臓病で亡くなっています。これはパンデミックのレベルでの死者数です。ますます多くの人々が心臓病を患っており、これらの病気の結果に苦しんでいます。人工心臓の可能性を最大限に引き出すには、人工心臓が実際に使用したいと思うほど十分に優れている必要があります。人工股関節置換術は股関節の病気よりも好ましいので、それらは死ではなく心不全よりも好ましいはずです。彼らがより広い分布に達するまで、それらはニッチな製品のままであり、したがってそれらを必要とする多くの人々が利用することはできません。別の瞬間：ウェバーは彼のリストをめくった。ジェスがこれに関わっていたのではないかと思いました。それから彼は電話を片付けた。



SynCardiaのエンジニアは、レガシーテクノロジーを維持する責任がありますが、それを進化させる必要があることも理解しています。ツーソンを離れる前に、VillazonはSynCardiaが開発している次世代の心臓について教えてくれました。この心臓は、完全に患者の体内に配置できる新しい電池式ポンプモーターを使用します。 AbioCorの心臓のように、外付けドライブなしでワイヤレスになります。同時に、FDAによってすでに承認されている既存のspazzベースの心室を使用して血液を送り出します。 SynCardiaは、この新しいデバイスを古いデバイスに接続する（ハイブリッドモデルを作成する）ことで、この心臓を迅速に開発および販売して、既存の顧客に届けたいと考えています。ヴィラゾンによると、新しい心臓は信頼性が高く永続的なインプラントになる可能性があります。深淵から遠く離れた人でも利用できます。



私はバッドフレイザーではありませんが、人工心臓をたくさん見てきました。Villazonのデバイスは、そのシンプルさと独創性に驚かされました。それでも、SynCardiaのエンジニアは、現在の心臓の製造、販売、更新に忙しく、年間100人以上の命を救っています。彼らは新しい心を始める時間を見つけるのに苦労しました。彼らはいくつかの3Dプロトタイプを印刷し、仕様を店舗に送信し、投資家と連絡を取りました。



セリトスのBivacorチームは、これらすべてのテクノロジーの過去とはまったく関係がありません。私が到着したとき、みんなが毎週のチームランチのためにタイに行きました。それはレストランにとっては大きなグループでしたが、人工心臓のデザインのための小さなグループでした。ティムズはテーブルの端、電気技師のニコラス・グレートレックスの隣に座っていました。



「あなたは人にあなたのデバイスを移植することに近づいています-あなたはどのように感じますか？」私は尋ねました。 「エキサイティングなのか、それとも奇妙なのか、どのように感じますか？」



「人間の心臓の移植に近づくほど、うまくいかない可能性のあるすべてのことと、何ができるかについて考えるようになります」と、ひげを生やしたエンジニアのマティアス・クラインハイアーは述べています。 「システムが正常に機能していることに疑いの余地がなかったとしても、それでも非常に恐ろしいことです。」 Kleinheierはバックアップシステムを担当しています。 Heartには、バックアップからバックアップへのバックアップがあります。



「ニックは最初の心を持った人と一緒に暮らしたいと思っています」とティムズは言いました。



「うん」とグレートレックスは言った。



「何か問題が発生した場合は、すぐに修正できます」とティムズ氏は述べています。



私は20年若く、父親と一緒にガレージをいじっていたティムズを紹介しました。会社が人間の移植、臨床試験、そして最終的には市場に心を向けると、そのデザインは石に刻まれる必要があります。承認プロセスは改善プロセスと対立していました。



「できれば、これ、これ、そしてこれに取り組み続けるだろう」とグレートレックスは言った。 「私はそれを移植することはなかっただろう。」人々は笑っていましたが、彼は間違いなく冗談ではありませんでした。



人工心臓を必要としている患者が決定するまでに時間がかかりすぎる場合、それらを設計するエンジニアは同様の問題に直面します。移植が早すぎると、デバイスが完全ではない可能性があります。完璧を追求すると、デバイスが実験室を離れない場合があります。私たちがオフィスに戻ったとき、私はワイヤレスハートについてティムズに話しました。投資家は、ワイヤレス充電式ハートをすぐに開発した場合、会社にもっとお金を与えることを申し出ました。ティムズは歯を食いしばって資金を落とすことに決め、バージョン2.0のワイヤレス充電を残しました。 「私たちは、デバイスが体内で適切に機能することを確認するためにお金を残したいと思います」と彼は言いました。 「一度にたくさんのことをテストして取り組むと、失敗します。」彼が決めました、これがチームが下した最も重要な設計上の決定であったこと。ワイヤーを外すと心臓がより広く広がるのを防ぐことができれば、すべての努力を終わらせることができます。 「私はドライブを接続するのがとても嫌いです」とティムズは言いました。 「つまり、これは削除する必要があります。」しかし、今はそうではありません。



ラボでは、Greatrexがチームが特に誇りに思っている技術革新を紹介してくれました。人間の循環器系は体内にあり、空間の構成を絶えず変化させていました。動きと体への力の適用の結果として、血流速度が変化しました。横になると下がる、起き上がると上がる。ランニングまたはジャンプを開始します-筋肉は酸素で満たされます。これらすべての動きは、Bivacorの磁気ローターに問題を引き起こします。体が動いたり止まったり、血流が速くなったり遅くなったりすると、椎間板が壁に押し付けられることがあります。理想的には、ローターは電流に耐える必要があります-無重力のように浮いて回転し、状況に関係なくその位置を維持します。







ボード上で、Greatrexは、心臓が周囲の力を感知して適応するために使用する複雑な磁石制御システムの概要を説明しました。ティムズ自身が、複雑な流体力学的問題を解決するための調整を可能にする数学的装置を開発しました。開発プロセスは、前世代の設計者が利用できなかったデジタル技術に依存していました。







Greatrexは私にローターの1つをくれました。それは、磨かれた金色のチタンでできた、直径数センチのコイン型の物体でした。チームは、チタンが最終製品バージョンでより実用的な灰色になることを後悔していると彼は言った。重さを量りました。中央の片側には、ストーンヘンジに似た8つの金属製の突起があります。一方、世界を一周する帆やフカヒレのように、8つの湾曲した風に吹かれた三角形がエッジを囲みました。複雑な渦巻き模様がディスクの中央を埋め、海の波のようなマークを加工しました。



「それを人々のグループに見せたら、それが人工心臓の一部であることを誰も理解できないと思います」とGreatrexは言いました。



明かりをつけて写真を撮りました。このオブジェクトはいくつかの思い出を思い出に戻しました-それは美しかったです。生物学的には見えませんでしたが、完全に機械的にも見えませんでした。それは、長い道のりを歩んできた何かの一種の絶妙な特徴を持っていました。ある意味、そうだった。

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