Paru-Paru Buatan Selamatkan Nyawa Pasien Kritis Menjelang Transplantasi

Inilah alasan mengapa sebagian besar transplantasi paru-paru ganda dilakukan secara berurutan: Ahli bedah mengganti satu paru-paru, membuatnya berfungsi, dan kemudian melanjutkan ke paru-paru kedua. Tetapi situasi darurat membutuhkan tindakan darurat.

Garis Pertahanan Terakhir

Dalam kasus langka di mana kedua paru-paru harus diangkat sekaligus, pasien masih dapat didukung oleh Oksigenasi Membran Ekstrakorporeal (Extracorporeal Membrane Oxygenation/ECMO), paru-paru mekanis yang mengambil darah dari tubuh, menghilangkan karbon dioksida, menambahkan oksigen, dan memompanya kembali.

Masalahnya adalah, meskipun ECMO dapat mendukung seseorang hingga lebih dari satu tahun ketika paru-parunya masih berada di dalam tubuh, risiko penggunaannya meningkat drastis ketika paru-paru diangkat.

Rongga dada yang kosong menciptakan kekosongan tempat darah dan cairan dapat berkumpul, yang menyebabkan pendarahan internal yang hebat. Jantung, yang bergantung pada keberadaan fisik dan tekanan paru-paru untuk mempertahankan posisi anatomi yang tepat, dapat bergoyang atau kolaps.

Terakhir, sirkulasi darah melalui mesin yang kompleks secara signifikan meningkatkan risiko stroke atau pembekuan darah.

Karena semua risiko ini, ahli bedah selalu menganggap pengangkatan kedua paru-paru sebagai garis pertahanan terakhir, yang hanya dapat mereka andalkan untuk waktu yang singkat, semakin singkat semakin baik. Namun, Bharat dan rekan-rekannya harus mempertahankan pasien mereka dalam kondisi ini sampai sepsis telah ditangani.

Bagi tim, tidak cukup hanya menjaga pasien tetap hidup tanpa paru-paru di tubuhnya sampai transplantasi tiba. Dalam keadaan tanpa paru-paru ini, mereka harus meningkatkan kesehatannya.

Paru-paru Sintetis

Untuk mewujudkan hal ini, tim Bharat merekayasa sebuah perangkat yang mereka sebut “sistem paru-paru buatan total ekstrakorporeal adaptif aliran” (total artificial lung system/TAL), sebuah sirkuit kompleks yang dirancang untuk meniru fisika organ yang hilang. Intinya adalah pompa dan oksigenator yang dipinjam dari pengaturan ECMO standar, tetapi juga menggunakan empat komponen baru untuk menggantikan fungsi biologis.

Yang pertama adalah kanula dual-lumen, pada dasarnya sebuah tabung tunggal dengan dua saluran terpisah di dalamnya. Dimasukkan melalui vena jugularis interna, tabung ini bertindak sebagai saluran pembuangan utama. Ini memungkinkan tim untuk menarik darah yang kekurangan oksigen langsung dari sisi kanan jantung, mengurangi beban ventrikel kanan untuk mencegahnya mengembang.

Komponen kedua adalah sesuatu yang disebut para peneliti sebagai shunt adaptif aliran, yang menghubungkan arteri pulmonalis kanan kembali ke atrium kanan.

Ketika ventrikel kanan memompa lebih banyak darah daripada yang dapat ditangani oleh pompa eksternal, kelebihan darah akan dengan aman bersirkulasi kembali ke atrium melalui jalur resistensi rendah ini, melindungi jantung dan staples bedah dari lonjakan tekanan.