Umělé srdce – kam až věda dospěla v roce 2026
Od dočasné srdeční náhrady po plně implantovatelné bionické srdce
Lidské srdce je jedním z nejdůležitějších orgánů v lidském těle. Funguje nepřetržitě od okamžiku narození až do konce života, pumpuje krev do plic a všech ostatních orgánů.
Při těžkém srdečním selhání má moderní medicína několik typů mechanické podpory oběhu, včetně zařízení, která podporují práci jedné komory, stejně jako totální umělá srdce, které nahrazují čerpací funkci dvou srdečních komor.
Po mnoho let bylo hlavním účelem totálního umělého srdce udržet pacienta naživu, dokud se nenajde dárcovské srdce.
V posledních letech se však objevila nová generace technologie.
Vědci již vyvíjejí umělá srdce, která jsou menší, tišší, výkonnější a potenciálně mohou být plně implantována do lidského těla.
Zvláště důležitým příkladem je BiVACOR Total Artificial Heart – umělé srdce s magneticky levitujícím rotorem a pouze jednou pohyblivou částí. První lidská implantace proběhla v červenci 2024 jako součást klinického hodnocení v USA. (Společnost BiVACOR, Inc.)
Od roku 2026 však stále neexistuje žádné umělé srdce schválené pro trvalou, doživotní náhradu přirozeného lidského srdce.
Jak funguje lidské srdce?
Lidské srdce má čtyři komory:
- pravá síň;
- pravá komora;
- levá síň;
- levá komora.
Pravá polovina srdce pumpuje krev do plic, kde se obohacuje kyslíkem.
Okysličená krev se pak vrací do levé poloviny srdce.
Levá komora pumpuje krev do celého těla.
Vypadá to jako relativně jednoduchá mechanická pumpa, ale ve skutečnosti je srdce extrémně složitý biologický systém.
Musí neustále regulovat:
- srdeční frekvence;
- čerpací výkon;
- množství krve;
- tlak;
- doba mezi kontrakcemi;
- reakce na fyzickou námahu;
- reakce na odpočinek a spánek.
Přirozené srdce také úzce spolupracuje s nervovým a hormonálním systémem.
Vytvoření mechanické pumpy, která jednoduše pohybuje krví, proto nestačí.
Je nutné, aby zařízení bylo schopno udržovat krevní oběh za neustále se měnících podmínek v lidském těle.
Co je totální umělé srdce?
Celkové umělé srdce, popř Úplné umělé srdce (TAH), je zařízení, které nahrazuje čerpací funkci přirozených komor.
Tím se odlišuje od LVAD – Zařízení na podporu levé komory.
LVAD pomáhá levé komoře.
Totální umělé srdce nahrazuje funkce komor.
To je zvláště důležité u pacientů s těžkým biventrikulárním srdečním selháním.
SynCardia Total Umělé srdce
Jednou z nejdůležitějších etap v historii umělého srdce je SynCardia Total Umělé srdce.
Jde o první umělé srdce, které získalo schválení FDA pro klinické použití.
Od roku 2026 zůstává SynCardia jediným zcela umělým srdcem schváleným pro komerční použití v USA a Kanadě. (syncardia.com)
Systém nahrazuje komory a využívá pneumatický mechanismus k čerpání krve.
Implantovaná část je připojena hadičkou k externímu pneumatickému driveru.
Systém může využít nemocenskou Ovladač Companion 2, a u vhodných pacientů a přenosné Řidič svobody. (syncardia.com)
To umožňuje některým pacientům být mobilní mimo nemocnici při čekání na transplantaci.
Je tu ale podstatná nevýhoda.
Část systému zůstává mimo tělo.
SynCardia proto není plně implantovatelné umělé srdce.
Jak dlouho může umělé srdce fungovat?
Zde je nutná aktualizace starého článku.
Není správné jednoduše říci, že umělé srdce může fungovat „méně než rok“.
Délka závisí na konkrétním systému, pacientovi a klinické situaci.
SynCardia je primárně určena jako most k transplantaci – dočasná podpora až do transplantace srdce dárce. (syncardia.com)
Klinické zkušenosti zároveň ukazují, že pacienti mohou být udržováni výrazně déle než několik týdnů.
Například v roce 2024 bylo v Austrálii implantováno umělé srdce BiVACOR pacientovi s těžkým srdečním selháním.
Pacient byl následně s umělým srdcem propuštěn z nemocnice a žije s ním 105 dnípřed transplantací srdce dárce. (Monash University)
Jde o důležitou ukázku toho, že nové technologie mohou poskytnout dlouhodobou mechanickou podporu mimo nemocniční prostředí.
BiVACOR – nový koncept pro umělé srdce
Jedním z nejzajímavějších událostí posledních let je BiVACOR Total Artificial Heart.
Na rozdíl od tradičních totálních umělých srdcí používá BiVACOR elektromechanické rotační čerpadlo.
Zařízení je vyrobeno z titanu a má jeden magneticky levitující rotor, který pumpuje krev do plic a systémového oběhu.
Zařízení tedy nemá tradiční ventily a pružné membrány charakteristické pro pneumatické systémy. (Společnost BiVACOR, Inc.)
Toto je zásadně odlišný inženýrský koncept.
První implantace BiVACOR u člověka
Na 9. července 2024 Texas Heart Institute provádí první implantaci BiVACOR Total Artificial Heart u člověka.
Výkon byl proveden u pacienta s terminálním srdečním selháním.
Cílem rané klinické studie je vyhodnotit bezpečnost a výkonnost systému jako mostu k transplantaci. (Společnost BiVACOR, Inc.)
To je důležitý moment, protože ukazuje, že technologie se již posunula od laboratorních studií a studií na zvířatech ke klinickému použití u lidí.
První pacient BiVACOR propuštěn z nemocnice
V listopadu 2024 byl BiVACOR implantován pacientovi v nemocnici St Vincent’s Hospital Sydney.
Po několika týdnech na jednotce intenzivní péče a následné kontrole se pacient stal prvním člověkem na světě, který byl propuštěn z nemocnice s BiVACOR Total Artificial Heart.
Utrácí 105 dní se zařízením, než se najde vhodné dárcovské srdce.
6. března 2025 pacient dostal transplantaci lidského srdce. (Monash University)
Jde o jeden z nejvýznamnějších praktických výsledků ve vývoji moderních totálních umělých srdcí.
V čem je BiVACOR jiný?
BiVACOR má několik vlastností, které jej odlišují od tradičních pneumatických umělých srdcí.
Magnetický levitující rotor
Rotor je podporován magnetickou levitací.
To snižuje mechanický kontakt mezi pohyblivými částmi.
Pouze jedna pohyblivá část
Veškeré čerpání se provádí jedním rotorem.
Žádné tradiční mechanické ventily
Proudění krve je generováno rotací rotoru.
Nahrazuje obě komory
Systém může vykonávat funkce pravé a levé komory.
Malá velikost
Design byl vyvinut tak, aby jej bylo možné umístit do lidské hrudi.
To otevírá možnost budoucích systémů, které jsou mnohem menší a méně závislé na externím hardwaru.
BiVACOR zatím není trvalé umělé srdce
Toto je velmi důležité upřesnění.
Navzdory působivým výsledkům je BiVACOR stále klinická experimentální technologie.
Společnost provádí ranou klinickou studii schválenou FDA, aby vyhodnotila bezpečnost a účinnost systému jako mostu k transplantaci. (Společnost BiVACOR, Inc.)
Nemůžeme tedy říci, že BiVACOR již nahradil lidské srdce natrvalo.
Můžeme však říci, že technologie představuje důležitý krok k tomuto cíli.
Aeson – umělé srdce s biomimetickým přístupem
Dalším důležitým projektem je Aeson, vyvinutý francouzskou společností CARMAT.
Aeson má jiný koncept.
Namísto pouhého použití mechanického rotačního čerpadla se systém snaží napodobit více charakteristik přirozeného srdce.
Využívá mechanické kamery a senzory, které umožňují regulaci průtoku krve podle potřeb pacienta.
Aeson získává v Evropě označení CE pro použití jako most k transplantaci a v roce 2025 také získává certifikaci CE v rámci evropské MDR. (SEC)
Od ledna 2026 probíhá po uvedení přípravku na trh klinická studie ke sledování bezpečnosti, účinnosti a trvání udržovací léčby přípravkem Aeson až do transplantace. (ICHGCP)
To naznačuje, že Aeson dosáhl výrazně pokročilejšího stadia než čistá laboratorní technologie.
Problémy Aeson a CARMAT
Vývoj umělého srdce není jen lékařský a technický problém.
Je to také výrobní a ekonomický problém.
CARMAT vstoupil v roce 2025 do procesu finanční restrukturalizace, což vedlo k omezení nebo dočasnému pozastavení některých nových implantací.
Na konci roku 2025 francouzský soud schválil převod některých aktiv na novou společnost CARMAT SAS. Podle firemních podání z roku 2026 klinický vývoj a podpora stávajících pacientů pokračuje, budoucnost velkovýroby však zůstává složitou otázkou. (SEC)
Tento příklad ukazuje, jak obtížné je pro high-tech lékařský systém přejít od klinických studií k udržitelné hromadné výrobě.
Dalším cílem je plně implantovatelné umělé srdce
Jedním z největších problémů moderních totálních umělých srdcí je přítomnost externího ovladače.
To znamená:
- externí zařízení;
- kabely nebo trubky, které procházejí kůží;
- externí baterie;
- omezená pohyblivost;
- riziko infekce;
- potřeba neustálé kontroly.
Ideální budoucí umělé srdce by proto mělo být:
plně implantované do těla.
Projekt Císař
V roce 2026 vyvinula SynCardia systém nové generace s názvem Emperor Total Umělé Srdce.
Cílem je nahradit pneumatický externí pohon elektromechanickým systémem, který je umístěn v těle.
Podle údajů zveřejněných v roce 2026 používá Emperor elektromechanický pohon a je vyvíjen jako základ pro budoucí plně implantabilní systém. (JACC)
Aktualizace společnosti z roku 2026 uvádí, že prototypy Emperor jsou v předklinických laboratorních a zvířecích testech a že s výhradou úspěšných výsledků a regulačního přezkumu by společnost mohla požádat FDA o schválení systému kolem roku 2028 (SEC)
Toto je důležité upřesnění:
Emperor dosud nebyl implantován lidem jako schválené trvalé umělé srdce.
Jedná se o technologii nové generace ve vývoji.
Jak by vypadalo plně implantovatelné umělé srdce?
Budoucí systém by mohl vypadat nějak takto:
umělé srdce
↓
vnitřní elektromechanický motor
↓
vestavěná baterie
↓
bezdrátové nabíjení přes kůži
↓
snímače krevního tlaku a průtoku krve
↓
automatický systém nastavení
Takové zařízení by mohlo fungovat bez trvalého externího pneumatického čerpadla.
Umělá inteligence a budoucí srdce
Umělá inteligence a řídicí algoritmy mohou hrát důležitou roli v budoucích umělých srdcích.
Inteligentní systém by mohl monitorovat:
- průtok krve;
- tlak;
- srdeční frekvence;
- fyzická aktivita;
- spotřeba kyslíku;
- poloha těla;
- metabolická zátěž.
Regulátor pak může automaticky změnit provoz čerpadla.
Například při fyzické námaze tělo potřebuje větší průtok krve.
Během spánku je potřeba nižší.
Přirozené srdce provádí toto přizpůsobení automaticky.
Jedním z hlavních cílů budoucích umělých srdcí je dosáhnout takové automatické regulace.
Umělé srdce versus transplantované lidské srdce
Zde je třeba učinit důležitý rozdíl.
Při transplantaci pacient obdrží biologický lidský orgán.
V totálním umělém srdci je biologický orgán nahrazen mechanickým systémem.
To eliminuje potřebu dárcovského srdce, ale vytváří další problémy:
- mechanické opotřebení;
- zásobování energií;
- tvorba trombu;
- interakce mezi krví a umělými materiály;
- infekce;
- elektronické poruchy;
- mechanické poškození;
- potřeba kontroly a sledování.
Trvalé umělé srdce proto musí být více než jen mechanicky spolehlivé.
Musí to být spolehlivé v průběhu let či desetiletí.
Může umělé srdce fungovat desítky let?
To je jeden z největších vědeckých cílů.
Aby umělé srdce nahradilo přirozený orgán pro život, musí nepřetržitě pumpovat krev:
24 hodin denně
365 dní v roce
po celá desetiletí.
To znamená miliardy provozních cyklů.
Kromě mechanické spolehlivosti je třeba řešit i otázku energie.
Lidské srdce získává energii z metabolismu těla.
Umělé srdce musí být napájeno baterií nebo jiným systémem.
Proto bude budoucí trvalé umělé srdce pravděpodobně potřebovat kombinaci:
- vysoce účinný elektromotor;
- baterie s vysokou účinností;
- bezdrátové nabíjení;
- inteligentní řízení energie;
- minimální tření;
- minimální vytápění.
Hlavní problém – krev
Jedním z největších problémů mechanických srdcí je interakce mezi umělým povrchem a krví.
Krev může reagovat na cizí materiály.
To může vést k:
- tvorba trombu;
- poškození krevních buněk;
- zánětlivé reakce;
- embolie.
Moderní umělá srdce proto využívají speciální materiály, geometrie a metody pro řízení průtoku krve.
Magnetická levitace v BiVACORu například umožňuje, aby byl rotor podepřen bez tradičního mechanického kontaktu, což je součástí inženýrského přístupu ke snížení mechanického opotřebení a optimalizaci interakce krve. (Společnost BiVACOR, Inc.)
Může být umělé srdce lepší než lidské?
V budoucnu je možné, že umělé srdce bude mít funkce, které přirozený orgán nemá.
Například:
- neustálé sledování;
- digitální měření průtoku krve;
- automatické nastavení;
- dálková diagnostika;
- varování při selhání;
- ovládání AI;
- integrace smartphonu;
- predikce srdečních problémů;
- automatická adaptace na fyzickou aktivitu.
V budoucnu je možné, že by systém mohl dokonce komunikovat se zdravotním střediskem a automaticky přenášet diagnostická data.
To jsou však budoucí technologické možnosti, nikoli vlastnosti dnešních klinicky schválených totálních umělých srdcí.
Stav technologie v roce 2026
| Technologie | Stav v roce 2026 |
|---|---|
| SynCardia Total Umělé srdce | Klinicky používané totální umělé srdce; most k transplantaci |
| Řidič svobody | Umožňuje přenosnou údržbu u vhodných pacientů |
| Aeson | Klinicky používané v Evropě pro určité indikace; sledování po uvedení na trh |
| BiVACOR Total Artificial Heart | Časná klinická studie na lidech |
| Pouzdro BiVACOR na 105 dní | Pacient žil se zařízením 105 dní do transplantace |
| Císař | Preklinický vývoj mechanického pohonu nové generace |
| Plně implantovatelné umělé srdce | Stále ve vývoji |
| Trvalá doživotní náhrada srdce | Dosud nedosaženo |
SynCardia zůstává jediným zcela umělým srdcem s komerčním schválením v USA a Kanadě, zatímco BiVACOR a Emperor nové generace jsou v různých fázích klinického a preklinického vývoje. (syncardia.com)
Čeho by mělo být dosaženo?
Aby bylo možné mít skutečně trvalé umělé srdce, je třeba vyřešit několik zásadních problémů.
1. Dlouhodobá spolehlivost
Zařízení by mělo fungovat roky nebo desetiletí bez mechanické poruchy.
2. Energie
Je vyžadován spolehlivý napájecí systém bez trvalého externího připojení.
3. Biokompatibilita
Materiály musí bezpečně interagovat s krví a tkáněmi.
4. Automatické ovládání
Umělé srdce musí reagovat na potřeby těla.
5. Miniaturizace
Zařízení musí být dostatečně malé, aby se dalo bezpečně umístit na hrudník.
6. Bezdrátové nabíjení
To by snížilo závislost na kabelech, které procházejí kůží.
7. Inteligentní monitorování
Systém musí neustále sledovat svůj vlastní stav a stav pacienta.
Další hranice – plně autonomní bionické srdce
Ideální budoucí umělé srdce by mohlo být plně implantováno.
Obsahoval by:
mechanické čerpadlo
vnitřní motor
baterie
bezdrátové nabíjení
senzory
inteligentní ovladač
komunikace s externími zařízeními
Takové zařízení by mohlo fungovat bez externího ovladače a bez hadiček procházejících kůží.
To by představovalo kvalitativní skok ve vývoji umělých orgánů.
Umělé srdce a budoucnost medicíny
Příběh umělého srdce velmi dobře ukazuje, jak se vyvíjí biomedicínské inženýrství.
Původní cíl byl poměrně jednoduchý:
k udržení oběhu dostatečně dlouho na to, aby pacient dostal transplantaci.
Dalším cílem je:
vytvořit zařízení, které může fungovat mimo nemocnici.
následující:
k odstranění externího zařízení.
A konečný cíl:
vytvořit plně implantovatelné umělé srdce, které dokáže trvale nahradit přirozený orgán.
Od roku 2026 je lidstvo mezi třetí a čtvrtou fází.
Závěr
Umělé srdce už není jen sci-fi.
Moderní totální umělá srdce mohou u některých pacientů skutečně nahradit pumpovací funkci srdce a udržet život až do transplantace.
SynCardia byl první totální systém umělého srdce schválený FDA a nadále se klinicky používá jako most k transplantaci. (Přístupová data FDA)
BiVACOR představuje novou generaci technologie s magnetickým levitujícím rotorem a elektromechanickým čerpáním. První implantace u člověka proběhla v roce 2024 a v roce 2025 žil pacient v Austrálii 105 dní se zařízením mimo nemocnici, než dostal transplantaci. (Monash University)
Aeson představuje další přístup, více biomimetické umělé srdce, které je nadále klinicky testováno a sledováno v Evropě. (ICHGCP)
Vývoj Emperor zároveň směřuje k odstranění externího pneumatického ovladače a vytvoření základu pro plně implantovatelné umělé srdce. Od roku 2026 je tento systém stále v preklinické fázi. (JACC)
Proto vědecký obraz k 2026 je následující:
Nyní můžeme nahradit mechanickou pumpovací funkci lidského srdce.
Ale lidské srdce zatím nemůžeme nahradit umělým orgánem, který dokáže spolehlivě autonomně a nepřetržitě pracovat po celý život.
Dalším velkým krokem bude vytvoření:
plně implantovatelné + bezdrátové nabíjení + samoregulační + umělé srdce s dlouhou životností.
To by bylo víc než jen lékařská protéza.
To by bylo plnohodnotná bionická náhrada jednoho z nejdůležitějších lidských orgánů.
Souhrnně lze říci, že máme umělá srdce, která dokážou pacienta podporovat celé měsíce a dokonce umožňují propuštění z nemocnice, ale nemáme schválené plně implantovatelné umělé srdce pro doživotní trvalou náhradu přirozeného orgánu.
Zanechat odpověď