«Сначала тебя не замечают. Потом над тобой смеются. Затем с тобой борятся. И только потом ты побеждаешь.»

— Махатма Ганди

Эволюция искусственных сердец

1428588200_iskustvennoe-serdce-2276341
Оцените статью

Ритм современной жизни никак не способствует сохранению здоровья. И сегодня, несмотря на очевидные успехи медицины одной из основных причин смертности остаются сердечно-сосудистые заболевания. Сердце человека часто ослабевает и дает сбои – оно становится неспособным перекачивать нужное количество крови по тканям. Один и подобных сбоев может закончиться смертью человека, при этом популярные на сегодня кардиостимуляторы не всегда могут решить проблему. При радикальном ухудшении состояния возможна дорогая и сложная пересадка сердца. Но даже это оставляет человека инвалидом, который на всю оставшуюся жизнь зависим от препаратов, подавляющих отторжение донорского органа, побочным эффектом которых является снижение иммунитета. В результате жизнь человека все равно сокращается, даже с пересаженным сердцем.

Первое бионическое сердце

Ритм современной жизни никак не способствует сохранению здоровья. И сегодня, несмотря на очевидные успехи медицины одной из основных причин смертности остаются сердечно-сосудистые заболевания. Сердце человека часто ослабевает и дает сбои – оно становится неспособным перекачивать нужное количество крови по тканям. Один и подобных сбоев может закончиться смертью человека, при этом популярные на сегодня кардиостимуляторы не всегда могут решить проблему. При радикальном ухудшении состояния возможна дорогая и сложная пересадка сердца. Но даже это оставляет человека инвалидом, который на всю оставшуюся жизнь зависим от препаратов, подавляющих отторжение донорского органа, побочным эффектом которых является снижение иммунитета. В результате жизнь человека все равно сокращается, даже с пересаженным сердцем.

Немного истории

Немного истории

Единственная альтернатива трансплантации чужого сердца – установка искусственного органа. Разработкой бионического сердца ученые занимались уже давно. На данный момент несколько крупных компаний занимаются конструированием сердечных протезов, которые способны на некоторое время заменить природный орган. Первые модели искусственного сердца были созданы еще в 30-е годы ХХ века. Длительное время это были громоздкие конструкции, которые приковывали пациент к больничной койке и позволяли поддерживать жизнь до того момента, когда появится донорское сердце, которое приходилось ждать месяцы и годы.

Первое бионическое сердце

Первое бионическое сердце

В 1982 году появилось первое бионическое сердце Jarvik-7, разработанное Робертом Ярвиковым. Но даже самый успешный пациент прожил с искусственным органом всего 620 дней, чего, конечно, недостаточно. В СССР тоже проводились аналогичные разработки, но они не увенчались успехом.

Искусственные сердца того времени были ранцевого типа и состояли из насоса, элементов питания и системы искусственных сосудов, которые находились вне тела пациента. Данные модели не предусматривали удаления сердца, а просто помогали в его работе.

В 2004 году американская компания SynCardia создала свое бионическое сердце CardioWest, которое вживлялось в его грудную клетку. Эта модель могла поддержать жизнь пациента на протяжения достаточно длительного времени, пока он стоит в очереди на имплантацию, обеспечивая максимальный поток на уровне 9,5 л в минуту, чего вполне достаточно для жизнеобеспечения человека. Но все же его эксплуатация была возможна только в условиях кардиологической клиники. В 2009 году модель была модернизирована, улучшены показатели вакуумного насоса и контроллера, которые позволяли пациенту выписаться из больницы. Батарея этого искусственного сердца находится снаружи и за ее состоянием приходится постоянно следить. Правда, все оборудование помещалось в большую тяжелую сумку, выполненную в виде чемодана с колесиками, поэтому передвижение человека было ограничено.

Freedom

Freedom

В 2012 году была разработана модель, получившая красноречивое название Freedom (Свобода). Она весила уже не более 15 кг и могла размещаться в сумке или рюкзаке. Элемент питания можно заряжать от бытовой розетки или прикуривателя автомобиля. Тем не менее, SynCardia признала, что масса устройства слишком велика, кроме того, аппарат очень громко гудит, а соединительные трубки потенциально уязвимы для проникновения инфекций. Новые модели, предложенные в 2013 году, стали еще более компактными, были разработаны детские сердечные протезы. Но притом, что протезирование сердца становится все более совершенным, основным препятствием остается стоимость операции. На сегодняшний день установка искусственного аппарата SynCardia обойдется больному в 170-250 тыс. долларов. Это может себе позволить далеко не каждый.

В 2013 году у американских исследователей появился мощный конкурент в лице компании CARMAT. Французские ученые предложили гидравлический насос, который имплантируется непосредственно в грудную клетку, а наружу выводятся только провода к элементам питания, которые располагаются в специальном ранце. Вживляемый прибор будет весить всего 900 г, что гораздо меньше 6,1 кг искусственного сердца производства SynCardia. При этом он будет иметь ту же производительность. Сегодня идут работы по созданию компактных батарей, которые можно было бы размещать на поясе, что значительно облегчит жизнь людям, вынужденным жить с искусственным сердцем. Внешний контроллер должен будет регулировать кровоток при повышении или снижении физической нагрузки. На данный момент прогнозируемая стоимость бионического сердца от CARMAT составляет около 155 тыс. евро.

Отечественные разработки

Отечественные разработки

Россия тоже не находится в стороне и разрабатывает свои модели бионических сердец. Сотрудники Новосибирского института патологии кровообращения создали свою модель искусственного сердца. В 2013 году было произведено несколько пересадок, после которых пациенты дожидались пересадки сердца. На данный момент отечественная разработка позволяет поддерживать жизнедеятельность пациента, непосредственно в кардиоцентре, но идут разработки компактной модели, позволяющей пациенту выходить за пределы лечебного заведения.

\»Ноу-хау\»

Ноу-хау

А группа ученых Квинслендского университета, расположенного в Брисбене (Австралия) решили подойти к вопросу творчески. После серии теоретических изысканий, они пришли к выводу, что сердцу совсем не обязательной биться. Что будет, если вместо него установить насос по типу того, что приводит в движение, например, воду в отопительных системах? Оказалось, что ничего страшного не произойдет, такая система вполне жизнеспособна.

Как рассказал один из руководителей проекта Дэниэл Тиммс, основным элементом нового сердца, получившего название BiVACOR, являются стойкие к износу титановые диски, который создают нужное давление, вращаясь с заданной скоростью, чем обеспечивают кровоток. По расчетам разработчиков средняя частота вращения дисков будет составлять 2000 об/мин. Чтобы еще снизить износ движущихся элементов за счет снижения трения, используется принцип магнитной левитации. В результате новая конструкция окажется надежнее и прослужит, в среднем, на 10 лет дольше, чем все созданные до сих пор. Единственная особенность – у пациента с новым сердцем не будет прощупываться пульс.

Чтобы доказать жизнеспособность своей идеи, разработчики предложили группе австралийских и американских хирургов пересадить новое сердце овце. Как показали медицинские отчеты, пересадка увенчалась успехом. Животное, прооперированное в январе этого года, не ощущает абсолютно никакого дискомфорта и продолжает жить полноценной жизнью. И это несмотря на то, что система кровоснабжения органов несколько изменилась – кровь теперь поступает к ним не импульсно, а непрерывным потоком. Как говорят медики это только первый этап наблюдений, но результаты очень обнадеживают.

Для того чтобы продолжить проект, необходимы средства в размере около 4 млн. долларов. Чтобы собрать их была запущена компания, призванная разъяснить перспективность новой методики. Как показывает опыт, при правильном подходе средства на такие проекты собираются очень быстро. Как прогнозируют разработчики и кардиохирурги, при надлежащем финансировании, первая пересадка BiVACOR человеку может состояться уже в 2018 году. Важнейшим преимуществом нового сердца является его конструктивная простота, которая позволит значительно удешевить операции по пересадке. Специалисты дают осторожные прогнозы, что цена самого насоса имплантируемого в грудную клетку при условии его серийного производства составит всего 50 долларов. Но операция по его установке будет стоить гораздо дороже. На сегодняшний день в мире требуется пересадка этого органа более чем миллиону человек, а делается она всего четырем тысячам. Новая медицинская технология, если она полностью пройдет тестирование, позволить помочь абсолютному большинству людей, которым требуется пересадка сердца и цена в 4 млн. долларов за такую перспективу полностью оправдана.


Меню