EPÓNIMOS

 

Karl Guthe Jansky
Karl Guthe Jansky
Información personal
Nacimiento	22 de octubre de 1905 Territorio de Oklahoma
Fallecimiento	14 de febrero de 1950 Red Bank, Nueva Jersey
Causa de muerte	Insuficiencia cardíaca
Sepultura	Cementerio de Forest Hill
Nacionalidad	Estadounidense
Educación
Educado en	Universidad de Wisconsin-Madison
Información profesional
Área	Física Radioastronomía
Conocido por	Radioastronomía
Empleador	Bell Labs
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Karl Guthe Jansky (Oklahoma, 22 de octubre de 1905 - 14 de febrero de 1950) fue un ingeniero de radio estadounidense.

Demostró que la radiación recibida con una longitud de onda 14,6 metros no podía proceder del Sol, si no de otra fuente extraterrestre, más concretamente del centro de la Vía Láctea, en la constelación de Sagitario. En 1933 se publicó su hallazgo en el New York Times.

Sin embargo fue asignado a otro proyecto en los Laboratorios Bell, donde trabajaba, y no pudo seguir investigando sobre esta radiación.

Semblanza

Karl Guthe Jansky nació en lo que entonces era el Territorio de Oklahoma donde su padre, Cyril M. Jansky, era Decano de la Facultad de ingeniería en la Universidad de Oklahoma en Norman. Cyril M. Jansky, nacido en Wisconsin en una familia de origen checo, había comenzado a dar clases a la edad de dieciséis años. Fue docente durante toda su vida activa, y se jubiló como profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad de Wisconsin. Era un ingeniero con un fuerte interés por la física, que supo transmitir a sus hijos. Karl Jansky recibió este nombre en honor del Dr. Karl E. Guthe, un profesor de física en la Universidad de Míchigan que había sido un importante mentor de Cyril M. Jansky.

La madre de Karl Jansky, nacida Nellie Moreau, era de origen francés e inglés. El hermano de Karl Cyril Jansky Jr., que era diez años mayor, ayudó a construir algunas de las primeras emisoras de radio de los Estados Unidos, incluyendo la 9XM en Wisconsin (actualmente WHA de la Radio Pública de Wisconsin) y la 9XI en Minnesota (actualmente KUOM).^[1]

Karl Jansky asistió a la Universidad de Wisconsin Madison, donde obtuvo su graduación en física en 1927. En 1928 ingresó en los Laboratorios Bell de Holmdel (Nueva Jersey), donde se estaban investigando las propiedades de la ionosfera como medio de transmisión de la "onda corta" (con una longitud de onda de unos 10-20 metros) para ser usada en el servicio transatlántico de radiotelefonía. Como ingeniero de radio, a Jansky le fue asignada la tarea de investigar las fuentes de ruido radiofónico estático que pudieran interferir con las transmisiones de voz.

Jansky fue un residente de Little Silver (Nueva Jersey). Murió a los 44 años de edad en un hospital de Red Bank (Nueva Jersey) (actualmente denominado Riverview Medical Center), debido a una afección cardíaca.^[2]

Radioastronomía

Carrusel de Jansky

Jansky construyó en los Laboratorios Bell una antena diseñada para recibir ondas de radio en una frecuencia de 20,5 MHz (longitud de onda de unos 14,6 metros). Estaba montada en una placa giratoria que le permitía rotar en cualquier dirección, ganándose el sobrenombre de "Carrusel de Jansky". Tenía un diámetro de aproximadamente 30 m y unos 6 m de altura. Girando la antena mediante un juego de cuatro llantas de un Ford T, podía detectarse la dirección de la que una señal era recibida. Un pequeño cobertizo junto a la antena alojaba un sistema analógico de grabación que utilizaba lápiz y papel.

Después de grabar las señales desde todas las direcciones durante varios meses, Jansky finalmente las clasificó en tres tipos de parásitos atmosféricos: tormentas, tempestades de truenos distantes y un débil silbido constante de origen desconocido. Pasó más de un año investigando la fuente del tercer tipo de estática. Los episodios de máxima intensidad surgían y se atenuaban una vez al día, llevando Jansky a suponer inicialmente que había detectado una radiación procedente del sol.

Después de algunos meses de seguir estudiando la señal, Jansky descubrió que la señal se repetía en un ciclo de 23 horas y 56 minutos, el período de rotación de la tierra concerniente a las estrellas (día sidéreo), en vez de en relación con el sol. Comparando sus observaciones con los mapas astronómicos ópticos, Jansky concluyó que la radiación provenía de la Vía Láctea y que era más fuerte en la dirección del centro de la galaxia, en la constelación de Sagitario.

Su descubrimiento fue ampliamente divulgado, apareciendo publicado en el New York Times del 5 de mayo de 1933.^[3] Jansky publicó su ya clásico artículo titulado "Perturbaciones eléctricas al parecer de origen extraterrestre" en Proc. IRE en 1933. Este trabajo fue reimpreso en Proc. IEEE en 1984 (para su edición centenaria, donde se sugiere que la investigación probablemente habría ganado un premio Nobel, si su autor no hubiese muerto tan joven) y nuevamente en 1998, para el primer centenario de la radio. Jansky quiso dar continuidad a este descubrimiento e investigar las ondas de radio de la Vía Láctea con mayor detalle. Presentó una propuesta a los laboratorios Bell para la construcción de una antena parabólica de 30 m de diámetro con mayor sensibilidad, que permitiría realizar mediciones más cuidadosas de la estructura y de la potencia de las emisiones de radio cósmicas. Los Laboratorios Bell, sin embargo, rechazaron su solicitud de financiación debido a que la emisión detectada no afectaría significativamente a su previsto sistema de comunicaciones transatlánticas. Jansky fue asignado a otro proyecto, abandonando su relación con el campo de la astronomía.

Seguimiento

Varios científicos estuvieron interesados en el descubrimiento de Jansky, pero la radioastronomía siguió siendo un campo inactivo por varios años, debido en parte a la falta de Jansky de formación específica como astrónomo. Su descubrimiento había llegado en medio de la Gran Depresión, y los observatorios desconfiaban de asumir cualquier proyecto nuevo y potencialmente arriesgado.

Dos hombres que se enteraron del descubrimiento de Jansky de 1933 fueron de gran influencia en el posterior desarrollo del nuevo estudio de la radioastronomía: uno fue Grote Reber, un ingeniero de radio que construyó por su cuenta un radiotelescopio en el patio trasero de su casa de Illinois en 1937, y realizó el primer estudio astronómico sistemático de las ondas de radio. El segundo fue el Profesor John D. Kraus, que después de la Segunda Guerra Mundial, organizó un radio observatorio en la Universidad Estatal de Ohio y escribió un libro de texto sobre radioastronomía, considerado durante mucho tiempo un estándar.

EPÓNIMO :

La unidad de flujo o Jansky (símbolo Jy) es una unidad, no perteneciente al Sistema Internacional de Unidades, de densidad de flujo espectral,^[1] que equivale a 10⁻²⁶ vatios por metro cuadrado y por hertz (W/m²/Hz). La densidad de flujo o flujo monocromático, ${\displaystyle S}$, de una fuente es la integral de la radiancia espectral , ${\displaystyle B}$, sobre el ángulo sólido fuente:

${\displaystyle S={\iint }_{\mathrm{f}\mathrm{u}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{e}}B(\theta ,\varphi )\mathrm{d}\mathrm{\Omega }}$

La unidad lleva el nombre del radio astrónomo pionero estadounidense Karl Guthe Jansky, y se define como:

${\displaystyle 1\mathrm{J}\mathrm{y}={10}^{-26}\frac{\mathrm{W}}{{\mathrm{m}}^2\cdot \mathrm{H}\mathrm{z}}}$ (SI) ${\displaystyle ={10}^{-23}\frac{\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{g}}{\mathrm{s}\cdot \mathrm{c}{\mathrm{m}}^2\cdot \mathrm{H}\mathrm{z}}}$ (cgs)^[2]

La densidad de flujo en Jy se puede convertir a una base magnitud, para supuestos adecuados acerca del espectro. Por ejemplo, la conversión de una magnitud AB a una densidad de flujo en microjanskys es directa:^[3]

${\displaystyle S_v[\mu \mathrm{J}\mathrm{y}]={10}^6\cdot {10}^{23}\cdot {10}^{-(\mathrm{A}\mathrm{B}+48.6)/2.5}={10}^{(23.9-\mathrm{A}\mathrm{B})/2.5}}$

Dado que el jansky se obtiene integrando el ángulo sólido fuente total, se utiliza más para describir las fuentes puntuales; por ejemplo, el Tercer Catálogo Cambridge de radiofuentes (3C) informa de los resultados en Jy. Para fuentes extendidas, el brillo superficial se describe a menudo en unidades de Jy por ángulo sólido: por ejemplo, los mapas Far Infra-Rojo (FIR) del satélite IRAS están en MJY/sr. Aunque las fuentes extendidas en todas longitudes de onda se pueden presentar en estas unidades, en los mapas de radiofrecuencias, tradicionalmente las fuentes extendidas se han descrito en términos de temperatura de brillo, por ejemplo el Haslam et al. de 408 MHz de todo el cielo continuo se expresa en términos de una temperatura de brillo en K.

Conversiones de unidades

Las unidades Jansky no son un estándar de unidades SI, así que debe ser necesario convertir las medidas hechas en la unidad a la equivalente SI en términos de vatios por metro cuadrado por hertz (W·m⁻²·Hz⁻¹). Sin embargo, otras conversiones de unidad son posibles con respecto a medir esta unidad.

Magnitud AB

La densidad de flujo en Janskys puede ser convertida a una base de magnitud, para asunciones adaptadas acerca del espectro. Por ejemplo, convirtiendo una magnitud AB a una densidad de flujo en microjanskys es directo.

${\displaystyle S_v[\mu \text{Jy}]={10}^6\cdot {10}^{26}\cdot {10}^{-\frac{\text{AB}+48.6}{2.5}}={10}^{\frac{23.9-\text{AB}}{2.5}}.}$

dBW·m⁻²·Hz⁻¹

La densidad de flujo lineal en janskys puede ser convertida a una base de decibelios, adaptable para uso en campos de ingeniería de telecomunicación y radio.

1 jansky es igual a −260 dBW·m⁻²·Hz⁻¹, o −230 dBm·m⁻²·Hz⁻¹:

${\displaystyle P_{\text{dBW}\cdot {\text{m}}^{-2}\cdot {\text{Hz}}^{-1}}=10{\log }_{10}\left(P_{\text{Jy}}\right)-260,}$

${\displaystyle P_{\text{dBm}\cdot {\text{m}}^{-2}\cdot {\text{Hz}}^{-1}}=10{\log }_{10}\left(P_{\text{Jy}}\right)-230.}$

Unidades de temperatura

La radiancia espectral en janskys por estereorradián puede ser convertida a una temperatura de brillantez, útil en astronomía de radio y microondas.

Comenzando con la Ley de Planck, vemos

${\displaystyle B_{\nu }=\frac{2h{\nu }^3}{c^2}\frac{1}{e^{h\nu /kT}-1}.}$

Esto puede ser resuelto para temperatura, dando

${\displaystyle T=\frac{h\nu }{k\ln \left(1+\frac{2h{\nu }^3}{B_{\nu }{c}^2}\right)}.}$

En el régimen de baja frecuencia, alta temperatura, cuando ${\displaystyle h\nu \ll kT}$, podemos utilizar la expresión asintótica:

${\displaystyle T\sim \frac{h\nu }{k}\left(\frac{B_{\nu }{c}^2}{2h{\nu }^3}+\frac{1}{2}\right)}$

Una forma menos precisa es

${\displaystyle T_b=\frac{B_{\nu }{c}^2}{2k{\nu }^2}}$

la cual puede ser derivada de la Ley de Rayleigh-Jeans

${\displaystyle B_{\nu }=\frac{2{\nu }^{2}kT}{c^2}.}$

Uso

El flujo que mide el jansky puede estar en cualquier forma de energía. Fue creado para, y todavía se usa más frecuentemente, en referencia a la energía electromagnética, especialmente en el contexto de la radioastronomía. Las radiofuentes más brillantes tienen densidades de flujo del orden de uno hasta cien janskys. Por ejemplo, el 3C enumera entre 300 y 400 fuentes de radio en el hemisferio norte que tienen un brillo de 9 Jy a 159 MHz. Esto hace que el rango de los jansky sea una unidad adecuada en radioastronomía.

Las ondas gravitacionales también transportan energía, por lo que su densidad de flujo también se puede expresar en janskys. Aunque las ondas gravitacionales nunca se han observado directamente, las señales típicas sobre la Tierra se espera que sean del orden de los ${\displaystyle {10}^{20}}$Jy o mayores.^[4] Sin embargo, debido al pobre acoplamiento de las ondas gravitacionales con la materia, tales señales son difíciles de detectar.

Es importante entender el significado de la componente por hertz de la unidad jansky. Al medir las emisiones de banda ancha continua, donde la energía está más o menos uniformemente distribuida a través del detector de ancho de banda, la señal detectada se incrementará en proporción a la anchura de banda del detector (en oposición a señales con ancho de banda más estrecho que el paso de banda del detector). Para calcular la densidad de flujo en janskys, la potencia total detectada (en vatios) se divide por el área de recogida de receptor (en metros cuadrados), y luego se divide por el ancho de banda del detector (en hercios). La densidad de flujo de las fuentes astronómicas está muchos órdenes de magnitud por debajo de 1 W/(m²·Hz), por lo que el resultado se multiplica por 10²⁶ para obtener una unidad más apropiada para los fenómenos astrofísicos naturales.^[5]

El milliJansky, mJy, se llama a veces como una unidad de mili flujo (m.f.u.) en la literatura astronómica.^[6]

Órdenes de magnitud

Valor (Jy)	Fuente
110 000 000	Interferencia de radiofrecuencia desde un teléfono GSM transmitiendo 0.5 W a 1.8 GHz a una distancia de 1 km (RSSI de −70 dBm)
20 000 000	Sol perturbado a 20 MHz (descubrimiento inicial de Karl Guthe Jansky, publicado en 1933)
4 000 000	Sol a 10 GHz
1 600 000	Sol a 1.4 GHz
1 000 000	Vía Láctea a 20 MHz
10 000	1 unidad de flujo solar
2 000	Vía Láctea a 10 GHz
1 000	Sol quieto a 20 MHz

Nota: A menos que se indique, todos los valores son como vistos desde la superficie de La Tierra.

Robert Jarvik
Robert Jarvik en 1981
Información personal
Nacimiento	11 de mayo de 1946 Midland (Estados Unidos)
Fallecimiento	26 de mayo de 2025 (79 años) Nueva York (Estados Unidos)
Nacionalidad	Estadounidense
Familia
Cónyuge	Marilyn vos Savant (1987-2025)
Hijos	2
Educación
Educado en	Universidad de Siracusa Universidad de Nueva York, Escuela Tandon de Ingeniería (M.S. en Ingeniería biomédica) Facultad de Medicina de la Universidad de Utah (M.D.; hasta 1976)
Información profesional
Ocupación	Inventor y cardiólogo
Sitio web	www.jarvikheart.com/home.asp
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Robert Koffler Jarvik (11 de mayo de 1946-26 de mayo de 2025)^[1] fue un científico y médico estadounidense conocido por su trabajo en desarrollar el corazón artificial Jarvik-7.^[2]

Biografía

Vida personal

Jarvik nació en Midland, Míchigan, hijo del Dr. Norman Eugene Jarvik y Edythe Koffler, y creció en Stamford, Connecticut.^[3]

Es nieto de Murray Jarvik, un farmacólogo co-inventor del parche de nicotina.^[4][5]

Jarvik estudió en la Universidad de Syracuse. Obtuvo su título de máster en ingeniería médica en la Universidad de Nueva York. Luego comenzó a trabajar con el Dr. Willem Johan Kolff, un doctor e inventor nacido en Holanda, que trabajaba en la Universidad de Utah, quien fabricó la primera máquina de diálisis, y que trabajaba en el desarrollo de órganos artificiales, incluido el corazón. En 1976 Jarvik recibió su doctorado en medicina, en la Universidad de Utah. No realizó un internado ni residencia y nunca recibió una licencia para practicar la medicina.^[6][7]

Jarvik se ha casado dos veces. Tiene un hijo y una hija con su primera esposa, la escritora y periodista de Salt Lake City, Elaine Jarvik.^[8][9] En 2011, ella y su hija escribieron la obra de teatro, A Man Enters, inspirado en la relación ausente de Jarvik con sus hijos desde su divorcio.^[8] Jarvik se casó con la periodista Marilyn vos Savant, de la revista Parade.^[10] Viven en la ciudad de Nueva York.

Contrariamente a algunas fuentes,^[11] Jarvik no es miembro de La Iglesia de Jesucristo de los Santos de los Últimos Días.^[12]

Jarvik murió con la enfermedad de Parkinson en su casa de Manhattan, Nueva York, el 26 de mayo de 2025, a la edad de 79 años.^[13]

Corazón artificial

Corazón artificial Jarvik-7.

Jarvik-7.

El corazón que se conoció como el Jarvik-7 fue de hecho el producto final de la colaboración y contribución de numerosos investigadores que precedieron a Jarvik. Paul Winchell, ventrílocuo y actor que representó las voces de innumerables personajes de televisión inventó el corazón artificial original. Con la ayuda y consejos del Dr. Henry Heimlich, Winchell diseñó un corazón artificial y construyó un prototipo. Presentó una solicitud para una patente en 1956, la que se le otorgó en 1963. Winchell donó su patente a la institución y Jarvik, utilizando varios de los principios básicos desarrollados por Winchell, prosiguió el desarrollo, hasta culminar con el Jarvik-7.^[14] Parte de la investigación se desarrolló en la Cleveland Clinic, que posteriormente pasaría a llamarse el Cleveland Clinic Lerner Research Institute, un nuevo organismo independiente del hospital, en el cual se producían elementos fundamentales de los órganos a implantarse.

Jarvik trabajó conjuntamente con Kolff en el corazón artificial Jarvik-7, una unidad autónoma. No se encontró una solución mejor para la transmisión transcutánea de energía que hacer un túnel quirúrgico de dos tubos neumáticos de 3 centímetros. El sistema de control era del tamaño de un carrito de supermercado. Por esta razón, un paciente con un Jarvik-7 tenía movilidad muy restringida, aunque otros problemas tales como embolias e infección eran controlados en forma adecuada. Los pacientes aún requerían de una medicación fuerte con antibióticos, así como otros medicamentos y tratamientos. Adicionalmente, Jarvik se destacó por una contribución clave para el corazón artificial, la cual consistía en el uso de membranas ultrafinas, apiladas para formar una superficie diafragmática, con un lubricante de grafito colocado de forma intercalada entre las membranas. Esto permitía aumentar la longevidad del material del diafragma, que actuaba para comprimir la bomba del corazón, lo cual era uno de los principales obstáculos en el desarrollo del dispositivo en ese entonces.

El Dr. William DeVries^{[nota 1]} implantó por primera vez un Jarvik-7 al dentista jubilado Barney Clark, en la Universidad de Utah, el 2 de diciembre de 1982. En frecuentes ruedas de prensa, Jarvik y el Dr. William DeVries informaban sobre la evolución del paciente. Los siguientes implantes del corazón Jarvik 7 fueron patrocinadas por Humana Inc., una compañía de seguros. El segundo paciente, Bill Schroeder, sobrevivió 620 días.^[17]

Compañías

Jarvik fundó Symbion, Inc. para fabricar su corazón artificial, pero perdió la compañía debido a su falta de habilidad empresarial; y el Dr. Don Olsen trató de rescatarla. Jarvik fundó luego Jarvik Heart Inc., y trabajó para construir el Jarvik 2000, un dispositivo ventricular para uso de por vida.^[18]

Jarvik 2000

El Jarvik 2000 fue desarrollado en las décadas de 1980 y 1990. Cuando se descubrieron las limitaciones del Jarvik-7 como corazón artificial total (en inglés Total Artificial Heart, TAH), el Dr. Jarvik se centró en la creación de un dispositivo de asistencia ventricular (DAV). A diferencia del Jarvik-7, que estaba destinado a sustituir a todo el corazón, el Jarvik 2000 se diseñó para asistir la función del corazón, en lugar de sustituirlo por completo. Esta bomba, más pequeña y eficiente, se diseñó para trabajar en tándem con el propio corazón del paciente para ayudar a bombear sangre y aliviar la tensión del corazón dañado.^[19]

El Jarvik 2000 se presentó oficialmente a finales de la década de 1990. Supuso una mejora significativa con respecto a los modelos anteriores de DAV, ya que ofrecía más portabilidad, fiabilidad y funcionalidad. El dispositivo ha pasado por varias iteraciones para mejorar su durabilidad y eficacia.

Objetivo y funcionalidad

El objetivo principal del Jarvik 2000 es proporcionar asistencia circulatoria mecánica a pacientes con insuficiencia cardíaca grave. En concreto, se diseñó para:

• Asistir al ventrículo izquierdo: el Jarvik 2000 es un dispositivo de asistencia ventricular izquierda (DAVI), lo que significa que está destinado a asistir el lado izquierdo del corazón, que es el responsable de bombear la sangre oxigenada al resto del cuerpo. Ayuda a mejorar el flujo sanguíneo, reduce la carga de trabajo del corazón y garantiza que los órganos vitales reciban el oxígeno y los nutrientes adecuados.^[20][21]

• Servir de puente hacia el trasplante de corazón: uno de los principales objetivos del Jarvik 2000 era servir de puente al trasplante de corazón. Los pacientes con insuficiencia cardíaca terminal podían utilizar el dispositivo para mantenerse vivos y estables hasta que se dispusiera de un donante de corazón adecuado.

• Servir de apoyo a largo plazo para pacientes no trasplantados: en algunos casos, el dispositivo también se ha utilizado en pacientes que no son candidatos a un trasplante de corazón pero que necesitan asistencia circulatoria a largo plazo. El Jarvik 2000 ha ayudado a los pacientes a vivir varios años después de la implantación, mejorando significativamente su calidad de vida.

• Minimizar las complicaciones: al mejorar el flujo sanguíneo y reducir el esfuerzo del corazón, el dispositivo también pretende reducir la probabilidad de complicaciones que suelen derivarse de la insuficiencia cardíaca avanzada, como ictus, daños en los órganos y acumulación de líquido.

Diseño y tecnología

• Compacto y ligero: Una de las principales características del Jarvik 2000 es su tamaño relativamente pequeño y su diseño ligero, especialmente en comparación con los dispositivos de asistencia cardiaca anteriores. Tiene el tamaño aproximado de un puño grande y se implanta dentro de la cavidad torácica, con una pequeña fuente de alimentación externa que lleva el paciente.^[22]

• Flujo pulsátil frente a flujo continuo: El Jarvik 2000 original utilizaba un mecanismo de flujo continuo, diferente de las anteriores bombas pulsátiles utilizadas en el Jarvik-7. Este diseño de flujo continuo garantiza una circulación sanguínea más fluida, reduciendo el riesgo de coagulación de la sangre o hemólisis (destrucción de los glóbulos rojos). Utiliza una bomba rotativa para transportar la sangre del ventrículo izquierdo a la aorta, evitando así la acción de bombeo natural del corazón.^[23]

• Línea de impulsión: Una línea de impulsión conecta la bomba interna a una consola externa, que suministra energía a la bomba y supervisa su funcionamiento. La línea de impulsión atraviesa la piel del tórax del paciente y a veces puede ser fuente de infecciones o complicaciones.

• Biocompatibilidad: Como ocurre con todos los implantes médicos, los materiales utilizados en el Jarvik 2000 se eligieron por su biocompatibilidad, lo que significa que no serían rechazados por el organismo y reducirían al mínimo el riesgo de infección o coagulación sanguínea.

Fama y relación con los medios

El nombre de Jarvik estuvo en primera plana de los medios de comunicación desde 1982 a raíz del primer trasplante.

En el 2006, Jarvik apareció en anuncios comerciales de televisión del medicamento Lipitor de Pfizer, para el tratamiento del colesterol elevado. Dos miembros del Congreso de los EE. UU., como parte de su campaña contra los patrocinios, iniciaron una investigación alegando que sus anuncios televisivos constituían consejos médicos dados sin licencia para ejercer la medicina.^[24] Más tarde, Jarvik admitió que no había tomado Lipitor.^[25] El 25 de febrero de 2008, la compañía anunció que interrumpía sus anuncios en donde aparecía Jarvik.

EPÓNIMO :

El corazón artificial total temporario, modelo SynCardia de la empresa CardioWest.

Corazón artificial, expuesto en el Museo de Ciencia de Londres.

Para el maxisingle de Aviador Dro de 1988, véase Corazón artificial (maxisingle)

Un corazón artificial es una prótesis que se implanta en el cuerpo para reemplazar al corazón biológico. Es distinto de una máquina de bypass cardiopulmonar (CPB), que es un dispositivo externo utilizado para proveer las funciones del corazón y los pulmones. El CPB oxigena la sangre, y por lo tanto no es preciso se encuentre conectado a ambos circuitos sanguíneos. Además, un CPB es adecuado para ser utilizado solo durante algunas pocas horas, mientras que se han utilizado corazones artificiales por períodos que exceden un año de uso (información válida al año 2007).

Tipos y clases de corazón artificial

Corazón artificial total: (por sus sigla en inglés TAH) su implantación requiere la extracción del corazón nativo. Es un procedimiento de cirugía similar a un trasplante de corazón con un donante humano de corazón.

• Dispositivo de asistencia cardíaca: (por sus siglas en inglés VAD) no se debe extraer el corazón del paciente durante la implantación, sino que el dispositivo se coloca junto al corazón existente para brindar un soporte adicional mientras el órgano se recupera. Los dispositivos de asistencia ventricular pueden brindar soporte al ventrículo izquierdo (LVAD, Left Ventricular Assist Device), al ventrículo derecho (RVAD, Right Ventricular Assist Device) o a ambos ventrículos (BiVAD, Biventricular Assist Device). A diferencia de la implantación del TAH, el dispositivo de asistencia provee solo una parte del trabajo total desarrollado por el corazón del paciente.

Historia y orígenes

Un reemplazo sintético del corazón es una de las aspiraciones más anheladas de la medicina moderna. El beneficio de un corazón artificial funcional sería reducir la necesidad de trasplantes de corazón, ya que la demanda para donantes de corazones siempre es mayor que la oferta (situación que sucede con todos los órganos).

Si bien el corazón es conceptualmente simple (en su esquema más básico es un músculo que funciona como una bomba), posee una serie de características intrínsecas que hacen muy complejo su emulación mediante materiales sintéticos y fuentes de suministro de energía. Estas dificultades dan lugar a una serie de consecuencias que pueden complicar la implantación de un corazón artificial. Algunas complicaciones incluyen el rechazo del trasplante (debido a que el organismo detecta la presencia de un cuerpo extraño), la necesidad de tomar anticoagulantes de forma permanente, y la necesidad de utilizar baterías externas que limitan la movilidad del paciente a horas o días.

Primeros diseños

En 1953 se utilizó una máquina corazón pulmón durante la primera cirugía de corazón abierto. El Dr. John Heysham Gibbon realizó la operación, él mismo había desarrollado el substituto del corazón y pulmón. No es claro si ese dispositivo puede ser considerado un corazón artificial.

Esto disparó el interés científico en grupos de investigación de todo el mundo para desarrollar una solución para las enfermedades del corazón.

Primeros diseños de corazones artificiales totales

En 1937 en Rusia V.P. Demichov implantó versiones de TAHs en perros. TAH del tipo bomba de rodillos TAH (dentro del pecho) con el eje motor que atravesaba el esternón. En 1957 Tet Akutsu y Willem Kolff iniciaron un amplio programa de investigación sobre TAH en la Clínica Cleveland.

En 1958 Domingo Liotta comenzó estudios de reemplazo por TAH en Lyon, Francia y en 1959-60 en la Universidad Nacional de Córdoba en la Argentina. Presentó su trabajo en una reunión de la "American Society for Artificial Internal Organs" que se realizó en marzo de 1961 en Atlantic City. En dicha reunión el Dr Liotta describió el implante de tres tipos TAH ortopédicos (dentro del saco pericardial) en perros, cada uno de los cuales utilizaba una fuente de energía externa diferente: un motor eléctrico implantable, una bomba rotatoria implantable con un motor eléctrico externo y una bomba neumática.^{[1] [2]}

Primeros usos clínicos de circulación asistida y un corazón artificial total

El sistema de "Dispositivo de asistencia ventricular derecha" (RVAD) fue creado por Domingo Liotta en la Baylor University College of Medicine en Houston en 1962.^[3]

Primer uso clínico de una bomba intratorácica

En la tarde del 19 de julio de 1963 E. Stanley Crawford y Domingo Liotta implantaron el primer LVAD clínico en el Hospital Metodista en Houston, Texas en un paciente que sufrió un paro cardiaco después de una cirugía. El paciente sobrevivió 4 días con la asistencia mecánica pero no se recuperó de las complicaciones del paro cardiaco, finalmente la bomba fue desconectada y el paciente murió.

Primer uso clínico de una bomba extracorporea

En la tarde del 12 de abril de 1966 Michael DeBakey y Domingo Liotta implantaron el primer LVAD clínico en una posición extracorporea (la bomba externa se ubica al costado del paciente) en el hospital Metodista en Houston en un paciente con shock cardíaco después de una cirugía del corazón. El paciente desarrolló complicaciones neurológicas y pulmonares y murió después de unos pocos días de soporte mecánico LVAD. En octubre de 1966 Michael E. DeBakey y Domingo Liotta implantaron el LVAD extracorporeo Liotta-DeBakey en otro paciente que se recuperó sin problemas, y que fue dado de alta del hospital después de 10 días de soporte mecánico. convirtiéndose de esa manera en el primer uso exitoso de un LVAD para shock post cardiotomia.

Primer implante de un corazón mecánico

Durante la tarde del 4 de abril de 1969 Denton A. Cooley y Domingo Liotta le reemplazaron el corazón a un hombre moribundo por un corazón mecánico ubicado dentro de su pecho, esta operación se realizó a modo de puente para permitir un trasplante en el Texas Heart Institute en Houston. El paciente se despertó y se recuperó sin problemas. Después de 64 horas el corazón artificial impulsado por medios neumáticos fue extraído siendo reemplazado por el corazón de un donante. Reemplazar el corazón artificial más tarde se demostró no fue una decisión adecuada. Treinta y dos horas después del trasplante el paciente falleció de lo que más tarde se determinó fue una infección pulmonar aguda, que se extendió a ambos pulmones, causada por hongos, muy probablemente producto de las drogas inmuno depresoras que se le habían sumnistrado. Si hubieran dejado el corazón artificial es probable que el paciente no hubiera fallecido.^[4]

El prototipo original del corazón artificial de Liotta-Cooley utilizado en esta histórica operación es exhibido en el Smithsonian Museum Treasures of American History en Washington, DC.

El primer corazón artificial que fue patentado fue inventado por Paul Winchell en 1963 Archivado el 6 de septiembre de 2010 en Wayback Machine.. Posteriormente Winchell le cedió la patente a la Universidad de Utah, donde Robert Jarvik lo utilizó como modelo para desarrollar el Jarvik-7. Los diseños de Jarvik mejoraron el diseño, pero sus pacientes fallecieron después de unas breves pruebas. El primer paciente al que se le colocó el Jarvik-7, fue el dentista Barney Clark de 61 años de edad que sobrevivió durante 112 días después de la implantación que se realizó en la Universidad de Utah el 2 de diciembre, de 1982. Una de las innovaciones que incorporaba el Jarvik-7 era el material de recubrimiento interno, desarrollado por David Gernes. Este recubrimiento favorecía la adherencia de la sangre y el recubrimiento de sus paredes internas con tejido vivo, lo que permitía se estableciera un flujo más natural de la sangre.

Después de que unas 90 personas recibieran el dispositivo de Jarvik, se prohibió el implante de corazones artificiales en pacientes con fallas cardíacas para usos permanentes, porque la mayoría de los pacientes no lograban sobrevivir más de seis meses. Sin embargo, se utiliza de forma temporal en algunos candidatos a trasplantes cardíacos, que están esperando la aparición de un donante de corazón pero necesitan urgentemente reemplazar su corazón ya que está sumamente enfermo.

Hiroaki Harasaki de la Cleveland Clinic desarrolló dos mejoras importantes sobre el corazón artificial y diseñó nuevos órganos artificiales. Las dos innovaciones patentadas resuelven importantes obstáculos de la problemática de los órganos artificiales implantables y sus materiales. La primera fue un material de recubrimiento superficial que no induce la coagulación lo cual reduce en forma significativa los riesgos de que el sistema inmunológico del paciente rechace el órgano. La segunda innovación, que requirió un esfuerzo colaborativo de numerosas disciplinas, consistió en una fuente de energía implantable con una generación de calor tan reducida que no daña los tejidos.

Desarrollos recientes

El 2 de julio, del 2001 Robert Tools recibió el Corazón de Reemplazo implantable de AbioCor producido por la empresa AbioMed de Danvers, Massachusetts. Fue el primer trasplante de un corazón artificial completamente autocontenido. La cirugía se realizó en la University of Louisville en el Jewish Hospital en Louisville, Kentucky. Tom Christerson sobrevivió por 17 meses luego de otro trasplante AbioCor. El 6 de septiembre de 2006 el dispositivo AbioCor fue el primer corazón artificial completamente implantable aprobado bajo los denominadas 'dispositivos de uso humanitarios'.

CARMAT SA, firma francesa, ha desarrollado un corazón artificial cuya primera implantación fue en un paciente de 75 años de edad, se llevó a cabo el 18 de diciembre de 2013, por el equipo del Hospital Europeo Georges Pompidou en París (Francia). El paciente falleció 75 días después de la operación. El prototipo utiliza sensores electrónicos integrados y se hizo a partir de tejidos animales químicamente tratados, llamados "biomateriales", o "pseudo-piel" de biosíntesis, materiales microporosos. El dispositivo CARMAT se diferencia de los diseños anteriores por estar destinado a ser utilizado en casos de insuficiencia cardiaca terminal, en lugar de ser utilizado como un dispositivo de puente mientras el paciente espera un trasplante. Con 900 gramos pesa todavía casi tres veces lo que un corazón natural y está dirigido principalmente hacia los hombres obesos. También requiere que el paciente lleve una batería de Li-Ion adicional. La vida útil prevista de este corazón artificial es de alrededor de 5 años (230 millones de latidos).^[