Войти
Через социальные сети:
  1. Главная
  2. Здоровье
  3. Публикации
  4. Статьи
  5. Кардиориск
  6. Сердце на заказ: есть ли будущее у кардиопротезов?

Сердце на заказ: есть ли будущее у кардиопротезов?

Поделиться в WhatsApp Сердце на заказ: есть ли будущее у кардиопротезов?

В апреле 1985 года из больницы впервые вышел человек с искусственным сердцем. Уильям Шредер прожил после операции рекордные 620 дней и стал символом очередной вехи на долгом пути создания сердца, сотворенного человеческими руками. MedAboutMe выяснял, с чего начиналась история кардиопротезов и на каком этапе человечество находится сегодня.

Кардиостимулятор при болезнях сердца

Кардиостимулятор при болезнях сердца

Искусственное сердце в груди — это, конечно, редкость. А вот дефибрилляторы, имплантированные под кожу в области грудной мышцы, давно стали обычным методом лечения опасных для жизни болезней сердца, как аритмии. Электроды от небольшой коробочки весом в 25-30 г идут к сердечной мышце по вене. При обнаружении опасной фибрилляции дефибриллятор посылает электрический импульс, восстанавливающий нормальный синусовый ритм.

Пациенты регулярно, раз в полгода, проходят своего рода диагностику, техосмотр. При этом оценивается и состояние батареи. Скорость расходования заряда индивидуальна и зависит от множества факторов. Кардиостимулятор может работать без подзарядки 7-8 лет, однако на практике замена генератора импульсов проводится раз в 4-6 лет.

Такие импланты используются только в тех случаях, когда сердце способно работать самостоятельно. Это поддерживающий, страховочный вариант, не более того. Если же сердце отказывается работать самостоятельно, то речь идет о пересадке донорского сердца или об искусственном органе. На пересадку шансов немного. В среднем по миру ежегодно лишь один из десяти людей, нуждающихся в пересадке сердца, получает донорский орган. Чаще всего люди выбывают из очереди по причине смерти.

У «сердца» на привязи

Изначально «искусственным сердцем» назывались громоздкие больничные аппараты-гемооксигенаторы. Они перекачивают кровь из венозной системы в артериальную, попутно обогащая ее кислородом. Их правильное наименование — «аппараты искусственного кровообращения» (АИК), и сегодня они используются при проведении операций на сердце.

Но если речь идет не о временном отключении собственного сердца и переключении на АИК, чтобы потом снова запустить «живой мотор», а о полноценной замене для изношенного и неработающего сердца человека, то используются кардиопротезы. И именно их сегодня называют «искусственными сердцами».

Искусственное сердце: начало истории

Искусственное сердце: начало истории

Долгая дорога к созданию искусственного сердца началась в 1930-х годах практически одновременно сразу в нескольких странах мира. В 1935 году хирург из Франции Алексис Каррель и летчик из США Чарльз Линдберг разработали так называемый перфузионный насос. Устройство должно было работать вне тела человека и качать кровь через органы, включая сердце.

В 1937 году в СССР ученый В.Демихов подключил сердце собаки к насосу из пластика, разработанному им самим. Подопытное животное прожило 2,5 часа, чем продемонстрировало, что создание искусственного сердца принципиально возможно. А в 1957 году уже американские хирурги пересадили собаке искусственное сердце, в котором имелось два желудочка и 4 трехстворчатых клапана из полихлорвинила. Устройство также работало от пневмопривода, который находился за пределами тела пациента. Это конструкторское решение используется и в современных искусственных сердцах.

В 1960-х годах американские ученые объявили, что способны в ближайшие 10 лет создать искусственное сердце, которое можно будет пересаживать людям с терминальной сердечной недостаточностью. Национальный институт сердца, легких и крови США даже получил грант от Конгресса США на разработку устройства. В 1969 году в Техасе была проведена первая имплантация искусственного сердца человеку. Однако дальнейшие события показали, что задача оказалась сложнее, чем представлялось на первый взгляд, и окончательно не решена до сих пор.

В 1970-х годах возникла идея использовать в качестве источника питания для искусственного сердца радиоактивный плутоний-238. Правда, так и не удалось решить проблему радиационного облучения пациента с атомным сердцем, а также людей, которые бы с ним контактировали.

В СССР в конце 1960-х годов к разработке искусственного сердца было подключено конструкторское бюро Сухого, основной деятельностью которого была и остается разработка самолетов. Инженерам изначально ставилась задача: создать временное устройство, позволяющее пациенту, сердце которого больше не может биться, дожить до появления донорского органа. А в 1974 году программа по созданию искусственного сердца с пневмоприводом стала международной: СССР и США начали совместные работы, которые продолжались на протяжении 20 лет.

В доперестроечные годы в России была разработана модель «Герц-02» с ранцем для пневмопривода. Теленок, на котором ее испытывали, прожил более 2 недель. В 1985 году наши ученые продемонстрировали модель «Поиск-10М», который, по расчетам разработчиков, должен был подарить пациенту 100 дней жизни. Всего было выполнено 17 трансплантаций данного устройства. Максимальная продолжительность его работы составила 15 суток.

Тем временем, на Западе самой известной моделью стало искусственное сердце Jarvik-7, названное по имени своего создателя Роберта Джарвика. В 1982 году пациент, которому была сделана пересадка Jarvik-7, прожил 112 дней. В течение довольно долгого времени после этого именно данная разработка искусственного сердца служила временной заменой сердца людям, ожидающим донорское сердце, по всеми миру. Максимальный срок службы Jarvik-7 составил 620 дней — настолько она продлила жизнь Уильяму Шредеру, о котором шла речь в начале статьи. Позднее модель была немного доработана и стала называться Symbion, потом — CardioWest, а современная версия Jarvik-7 известна всему миру как SynCardia — название, ставшее именем крупнейшей компании в мире по разработке и производству искусственных сердец.

Портативное сердце

Портативное сердце

Целью разработчиков искусственного сердца было освободить пациента от громоздкого аппарата, дать ему возможность жить полноценной, насколько это возможно, жизнью.

Впервые автономный протез сердца AbioCor производства компании Abiomed получил Роберт Тулс, афроамериканец 59 лет от роду. Операция была проведена 2 июля 2001 года. Пациент прожил с искусственным сердцем полгода. Особенностью данной модели было то, что питание сердца осуществлялось не по проводам, идущим в тело человека, а при помощи радиосигналов, которые транслировались батареей и принимались детектором, имплантированным в брюшную полость. Имплант был снабжен внутренним аккумулятором, что позволяло на протяжении короткого времени существовать автономно. Аппарат был одобрен FDA, но история AbioCor не получила продолжения. В 2012 году создатель компании умер, и разработки были свернуты.

В 2010 году европейские регулирующие органы одобрили к применению модель компании SynCardia под названием temporary Total Artificial Heart (TAH-t) — временное полностью искусственное сердце. При его установке удаляются левый и правый желудочки сердца пациента, а также 4 клапана. Нетронутыми остаются только предсердия, аорта и легочная артерия. К ним присоединяют искусственные желудочки, которые подключены к воздушному насосу, находящемуся за пределами тела. Уже через неделю после операции 75% пациентов встают с постели. Через 2 недели они уже могут проходить небольшие расстояния. Постепенно нормализуются функции печени и почек.

С началом пересадки искусственных сердец появился так называемый психопатологический «синдром Скумина» — расстройство психики, описанное нашим соотечественником Виктором Скуминым. Суть его заключается в том, что пациент с пересаженным искусственным сердцем постоянно думает о нем и боится, что оно остановится. Причина синдрома — отсутствие боли при поломке искусственном сердце.

А недавно SynCardia представила конструкцию с говорящим названием Freedom Portable Driver. Внешнее устройство весит 6 кг и представляет собой комплект из насоса, который заменяет сердце, и батареи к нему. Для того, чтобы их можно было постоянно носить с собой, пациент получает сумку или рюкзак. Пациенты, которым пересажено «сердце-освободитель», по-прежнему остаются в списках на пересадку донорского сердца. Но ожидать операцию они теперь могут в домашних условиях, и им даже не обязательно постоянно сидеть дома. Литий-ионные аккумуляторы, питающие сердце, заряжаются от обычной розетки — обычно пациент ложится на зарядку на время сна или в процессе поездок. Конечно, гулять куда-то с таким «сердцем в рюкзаке» — это огромный риск, ведь если оно сломается, починить его можно будет только в больнице — если пациент успеет дотуда добраться.

На сегодняшний день пересажено более 1,6 тысяч сердец SynCardia. Самый долгий срок жизни с искусственным сердцем этого типа составил почти 4 года. Многие пациенты успели дожить до получения живого донорского сердца. Пока это единственная компания, занимающаяся производством искусственных сердец, которые получили одобрение трех крупнейших организаций, регулирующих производство и распространение данного рода устройств в США, Канаде и в Европе.

Искусственное сердце нового поколения

Искусственное сердце нового поколения

Эффективный насос и хорошие батарейки — не все, что заменяет настоящее сердце. Живой орган, взаимодействующий с другими системами организма, чутко реагирует на малейшие изменения условий как внешних, так и внутренних. Поэтому целью разработчиков искусственного сердца является создание автономной системы, способной работать полностью самостоятельно.

Устройство компании Carmat весом 900 г, заменяющее сердце и способное работать без команд извне, было впервые пересажено во Франции в декабре 2013 года. Операция проводилась в парижском госпитале. Состояние 76-летнего пациента с острой сердечной недостаточностью на момент перед операцией было критическим. С новым сердцем в груди он уже через несколько суток был отключен от аппарата искусственного дыхания и прожил еще 65 дней.

Датчики, которыми было снабжено новое устройство, определяли скорость и объем потока крови и самостоятельно регулировали работу искусственного органа — ровно так, как это происходит в живом сердце. Компания-разработчик анонсировала свой продукт, как конечный вариант. То есть, если искусственные сердца компании SynCardia изначально предназначены для того, чтобы человек мог дожить до трансплантации живого органа, то сердце Carmat создано для людей, которым по разным причинам пересадка проведена быть не может. Чаще всего, это слишком пожилые пациенты, которые вряд ли дождутся донорского сердца в условиях острого дефицита.

За следующие несколько лет было произведено еще несколько пересадок сердец Carmat. Во всех случаях пациенты умирали в течение 2-2,5 месяцев после операции. В декабре 2016 года после 5-й смерти французские власти распорядились остановить пересадки искусственных сердец компании, хотя ее представители уверяли, что проблема не в устройствах.

Но поражение компании Carmat еще не значит невозможность разработки сердца, которое бы полностью заменило собой искусственный орган. Это лишь очередной этап в области создания рукотворного сердца. Да и стоимость его пока не позволяет говорить о массовых трансплантациях. Только само устройство оценивается в 80 тысяч евро. В целом же операция обходится в 120 тысяч евро.

Сердце из пробирки

Сердце из пробирки

Есть еще один путь — и он более перспективен. Настоящее живое сердце ежедневно перекачивает 7,5 тысяч литров крови, которая растекается по более чем 100 тысяч километров кровеносных сосудов. И так оно работает на протяжении нескольких десятков лет. Пока ни одно из устройств, созданных человеком, не способно на это. Механизм вряд ли когда-нибудь сможет полностью заменить собой живой орган со всеми его функциям и способностью реагировать на малейшие изменения в организме. А пересадка донорского сердца — сложнейшая операция, связанная со множеством рисков. Кроме того, невозможно решить проблему дефицита донорских органов.

Но есть третий путь, позволяющий избежать большинства сложностей, связанных с пересадкой донорского или механического сердца. Сегодня ученые учатся выращивать новое сердце для человека из его же стволовых клеток.

Конечно, начинается все с более простых органов. Например, уже практически отработан механизм создания щитовидной железы из распечатанного на 3D-принтере каркаса, покрытого собственными стволовыми клетками пациента. Технологии в этой области стремительно развиваются, так что возможно, через 10-15 лет выращенное на заказ сердце уже не будет никого удивлять.

Сегодня у людей с портативным сердцем немало специфических проблем. Их жизнь — это постоянная борьба с инфекциями, пытающимися проникнуть в их организм, с самим организмом, который не всегда согласен носить в себе инородное тело. Им нельзя ходить куда-то в одиночку — только вдвоем, так как всегда есть риск поломки аппарата. Они должны принимать большие дозы препаратов, разжижающих кровь, и поэтому постоянно мерзнут, не говоря о других побочных эффектах. Им запрещено окунаться в воду. И, наконец, они всегда издают шум работающего насоса, что не дает им побыть в тишине и привлекает внимание других людей. Но так или иначе — они живы. И это самое важное.

Гость

Заполняя настоящую форму, я подтверждаю, что полностью и безоговорочно принимаю условия "Пользовательского соглашения", размещенного на сайте, ознакомился и согласен с условиями и порядком обработки моих персональных данных, установленных «Политикой Общества с ограниченной ответственностью «Корпорация «Медицинские электронные данные» в отношении обработки персональных данных и сведениями о реализуемых требованиях к защите персональных данных
Для того, чтобы написать комментарий решите пример: + =
Этот материал сейчас читают 3647 человек!