Из чего делают искусственное сердце. Несколько фактов, которые стоит знать об искусственных сердцах

Биофизик Константин Агладзе о проблемах, перспективах и стоимости выращивания сердца и других органов.

Сегодня существует несколько серьезных проблем, связанных с созданием сложного структурного многоклеточного органа. Одна из основных задач состоит в том, чтобы получить трехмерную ткань стенки сердца толщиной в палец или два. Толщина зависит от того, какая это стенка желудочка и какого именно желудочка, правого или левого. Получать монослои клеток и выращивать такие ткани мы уже можем. Проблема же в том, чтобы одновременно с мышечной тканью вырастить и сосудистое русло, через которое эта мышечная ткань будет снабжаться кислородом и питательными веществами и будут выводиться продукты метаболизма. Без сосудистого русла, без адекватного снабжения клетки в толстом слое, естественно, погибнут. В тонком слое они могут питаться благодаря диффузии питательных веществ и кислорода, а в толстом слое диффузии уже недостаточно, и глубокие слои клеток будут погибать. Сейчас мы можем делать порядка трех слоев сердечных клеток, которые способны выжить.

Данко – герой третьей части рассказа Максима Горького “Старуха Изергиль”

Это главная фундаментальная задача, которую нужно решить в первую очередь. После можно будет приступить к решению следующих.

Например, говоря о перспективных имплантатах, нужно помнить, что сосудистое русло имплантата необходимо будет подключить к сосудистому руслу, которое уже имеется в другой части сердца реципиента. То есть нужно вырастить сосудистое русло определенной анатомии.

Выращивание целого сердца с множеством его отделов, клеток и собственной проводящей системой - это очень сложная многоклеточная задача. Точная копия человеческого сердца может быть получена приблизительно через 7–10 лет в хорошо оснащенных лабораториях развитых стран.

Что касается сердечной стенки, то, решив проблему васкуляризации, имплантаты, годные для испытаний, можно будет получить в течение 2–3 лет.

Сегодня в Соединенных Штатах относительно простая операция аортокоронарного шунтирования стоит от 30 до 50 тыс. долларов в зависимости от клиники и сложности случая. При этой операции всего-навсего открывается грудная клетка, сердце, ставится шунт (bypass) на поврежденные атеросклерозом артерии. Теперь представьте, что требуется на стенку сердца нашить целый кусок, который предварительно нужно вырастить. Когда эти процедуры будут уже разработаны, то стоимость может достигать 500 тыс. долларов.

Через 7–10 лет эта задача будет в той или иной форме принципиально решена. И здесь стоит сказать о том, что решена она может быть нетривиальным способом. Дело в том, что основная задача сердца - насосная. Сердце - это не железа, которая вырабатывает гормоны, это насос. Нам нужно, чтобы кровь прокачивалась и не травмировалась при прокачке.

Травмирование крови - это как раз проблема внешних насосов, которые используются при операциях на сердце. Когда их только разрабатывали, основной трудностью было то, что эритроциты и другие элементы крови этими насосами повреждались.

Современное развитие материалов может привести к тому, что будет создано механическое сердце, которое можно будет подшить, чтобы оно спокойно выполняло функции биологического сердца, которое дает человеку природа. Это просто полимерный насос, сделанный из биосовместимых материалов. Уже сегодня есть примеры установки вспомогательного насоса для желудочка, как правило левого, так как именно он гонит кровь по большому кругу.

В перспективе 5–10 лет станет понятно, стоит ли тратить время и силы на то, чтобы выращивать новое сердце, или проще будет поставить человеку механическое сердце.

Если в целом говорить об импортируемых системах, то сердце здесь не самый удобный объект. Разумнее продвигать эксперименты на печеночных или почечных тканях. Например, полоски печени легко выживают сами по себе и относительно легко прирастают. Дать человеку, у которого печень поражена циррозом, новую часть печени, которая могла бы начать регенерировать и расти сама по себе, - это гораздо более разумное приложение сил.

Искусственное сердце - это бионический имплантат, который либо заменяет человеческое сердце полностью, либо одну из его частей, либо просто дополняющий сердце. С таким искусственным сердцем в теле человека поддерживается нормальное кровообращение, позволяющее поддерживать нормальный образ жизни вне больницы. Искусственная вентиляция сердца используется в медицине уже давно, но лишь недавно обнаружили достаточно надёжную замену стационарным аппаратам, и с каждым годом продолжают развивать и улучшать идею искусственного кровообращения человека.

Пересадка искусственного сердца

Пересадка искусственного сердца - это один из самых часто используемых альтернативных вариантов трансплантации донорского сердца. Учитывая, что по статистике, лишь один из десяти нуждающихся в пересадке дожидается донорского сердца, искусственное сердце человека является одним из самых актуальных и развивающихся направлений современной кардиохирургии.

При этом чаще всего устанавливается не полный протез, а искусственный желудочек сердца, что уже позволяет помочь пациентам с сердечной недостаточностью. Огромный плюс решения выбрать именно искусственное сердце - цена. В отличие от пересадки донорского, искусственное сердце стоит в разы меньше.

Искусственное сердце - альтернатива пересадке донорского сердца!

По мнению ведущих кардиохирургов, меньше чем через 10 лет, искусственные сердца будут распечатываться на 3D-принтерах из биоматериалов, что поможет избежать таких больших проблем с нехваткой донорских сердец.

Но также решением проблемы может являться и установка аппарата вспомогательного кровообращения АВК-Н «Спутник». разработанного специально для того, чтобы люди забыли про симптомы сердечной недостаточности и смогли вести полноценную жизнь, связанную с активной деятельностью.

Использование искусственного сердца увеличивает шансы пациента на более качественный подбор донорского органа. Каждый год на планете от сердечно-сосудистых заболеваний умирает около 17 миллионов человек. Трансплантация сердца является наиболее высокоэффективным способом лечения больных с хронической сердечной недостаточностью, не отвечающей на медикаментозную терапию в конечной стадии заболевания. Это направление успешно развивается во всем мире. Однако проблема пересадки сердца состоит в дефиците донорских органов. В связи с этим в настоящее время в клиническую практику внедрены устройства механической поддержки сердца.

Искусственное сердце - механический прибор, который временно берет на себя функцию кровообращения, в случае если сердце пациента не может полноценно обеспечивать организм достаточным количеством крови.Потребность в этом устройстве возникает при различных тяжелых заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Длительное время пациент может находиться с этим аппаратом в ожидании трансплантации сердца.

Использование искусственного сердца увеличивает шансы пациента на более качественный подбор донорского органа. В таких условиях операции по пересадке станут более надежными и результаты их улучшатся.

На сегодняшний день ведется большое количество научно-технических разработок по усовершенствованию искусственного сердца. В идеале для постоянного использования оно должно соответствовать следующим параметрам: иметь небольшие размеры, обеспечивать адекватный выброс крови, в зависимости от нужд человека, изготовляться из долговечных, гипоаллергенных материалов, не разрушать клетки крови, не образовывать тромбы.

Искусственное сердце работает от внутреннего аккумулятора, заряжать который можно от электросети без нарушения целостности кожи. Наличие такого источника питания делает пациента на некоторое время свободным в перемещениях. Контроль над функцией сердца осуществляется внутренним анализатором. Система приспосабливается к изменению объема перекачиваемой крови в зависимости от потребностей организма, Имеется активная мониторинг-система, обеспечивающая эффективную обратную связь и сигнал в случае возникших сбоев в работе прибора. Искусственное сердце покрыто специальной тканью, позволяющей избежать его отторжения иммунной системой организма.

Пройдут годы, и новые технологии позволят искусственному сердцу работать не хуже донорского и миллионы людей поверят в мечту о спасении.

Искусственное сердце

Искусственное сердце — частично или полностью имплантируемое механическое устройство, позволяющее временно заменить насосную функцию собственного сердца больного, когда оно становится неспособным выполнять требуемую работу по обеспечению организма достаточным количеством крови. Необходимость в применении И. с. возникает при ишемической болезни сердца, при некоторых формах дилатационной кардиомиопатии, у больных, ожидающих пересадки сердца, а также после операции на открытом сердце, когда не удается отключить больного от аппарата искусственного кровообращения.

Наиболее разработано искусственное сердце на пневмоприводе. Рабочая его часть представляет собой два искусственных желудочка, изготовленных из биополимеров медицинского назначения. Каждый искусственный желудочек состоит из кровяной и воздушной камер. Кровяные камеры с помощью специальных манжет, содержащих искусственные клапаны, соединяют с предсердиями, аортой и легочным стволом. Воздушные камеры через воздуховод длиной 1,5—2 м связаны с компрессорами, которые находятся вне организма больного. При подаче воздуха гибкая мембрана, разделяющая камеры, перемещается в полость кровяной камеры, и происходит выброс крови в магистральный сосуд. При создании вакуума мембрана втягивается в полость воздушной камеры, благодаря чему кровь из предсердий поступает в кровяную камеру. Регуляция этого процесса осуществляется с помощью специальной системы управления — так называемого привода искусственного сердца. Как правило, работа И. с. на пневмоприводе бывает необходима на протяжении нескольких недель. Однако имеются наблюдения, при которых максимальная продолжительность жизни больного после подключения И. с. на пневмоприводе превышала 600 дней.

Разработаны и проходят экспериментальную апробацию электромеханические и электрогидравлические насосные устройства. Их механическая часть, электронный блок управления и источник питания являются полностью имплантируемыми. Эти И. с. рассчитаны на длительное постоянное использование у тех пациентов, которые нуждаются в пересадке сердца, но имеют противопоказания к ней.

Частично или полностью имплантируемое механическое устройство, позволяющее временно заменить насосную функцию собственного сердца больного, когда оно становится неспособным выполнять требуемую работу по обеспечению организма достаточным количеством крови. Необходимость в применении И. с. возникает при ишемической болезни сердца, при некоторых формах дилатационной кардиомиопатии, у больных, ожидающих пересадки сердца, а также после операции на открытом сердце, когда не удается отключить больного от аппарата искусственного кровообращения.

Наиболее разработано искусственное сердце на пневмоприводе. Рабочая его часть представляет собой два искусственных желудочка, изготовленных.

ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ - устройство, используемое в хирургии, которое принимает на себя функции сердца и легких. Применяется при открытых операциях на сердце, когда собственное кровообращение пациента временно прервано. Состоит из насоса, перекачивающего кровь по телу, и специального устройства для введения в кровь кислорода и удаления углекислого газа.

РАБОТАЕТ ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ

Во Всесоюзном научном центре хирургии АМН СССР проведены эксперименты на животных по имплантации новой советской модели искусственного сердца «Кедр». Комментирует это сообщение директор центра, Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственной премий академик Б. Петровский.

В данной серии экспериментов мы имплантируем телятам так называемое «полное» искусственное сердце вместо удаляемого живого. Специально подобраны трехмесячные телята весом 80—90 килограммов. Почему? Дело в том, что особенности кровообращения теленка этого возраста и человека примерно одинаковы.

«Кедр» — одна из новых моделей искусственного сердца. Весит она около 400 граммов, выполнена из полиуретана, кстати сказать, признанного сейчас одним из лучших материалов для изготовления искусственного сердца. Решен ряд сложных и важных конструктивно-биологических задач. Так, например, внутренняя поверхность полостей искусственного сердца максимально тромборезистентна, то есть вероятность тромбообразования при многократных контактах крови с этими поверхностями весьма незначительна. Улучшены гидродинамические характеристики: поступление крови в сердце происходит при наиболее оптимальных значениях давления благодаря точно рассчитанным диаметрам входного и выходного отверстий. Не вдаваясь больше в технические подробности, скажу, что это крайне важные особенности новой модели, обеспечивающие большую физиологичность деятельности всей системы кровообращения с искусственным сердцем.

Модель «Кедр» выполнена с таким расчетом, что она может быть в будущем имплантирована человеку.

Хотел бы отметить важную особенность советской хирургии: любая новая операция, диагностический метод, прежде чем будут внедрены в широкую практику, проходят очень тщательную проверку и экспериментальное изучение.

Естественно, это органически вытекает из самого существа медицины. Ведь еще древние медики говорили: «Прежде всего не повреди!» Ибо нельзя подвергать человека неоправданному риску, чем бы это ни мотивировалось. Такая позиция, точнее говоря, принцип целиком приложим к проблеме трансплантации и создания искусственных органов, в том числе сердца.

В Советском Союзе задача создания искусственного сердца решается последовательно и многопланово. В процессе работы преследуется не только конечная цель — само устройство, заменяющее живое сердце человека, но и изучение важнейших вопросов физиологии и патологии сердечно-сосудистой системы, создание различных аппаратов, в той или иной мере берущих на себя функцию больного сердца на определенный период времени. Сюда относятся создаваемые при непосредственном участии нашего центра аппараты искусственного кровообращения, искусственный левый желудочек сердца и др.

Источники: lvad.ru, transplantation.eurodoctor.ru, znaiu.ru, enc-dic.com, www.bibliotekar.ru

Кто такие рыцари?

Весь их образ жизни был связан с войной, и они были великими героями того времени. Высо-кое...

В самом конце минувшего года в медицине произошло событие, которое знаменует новую эпоху в кардиохирургии: во Франции впервые имплантировали человеку полностью автономное искусственное сердце. Бригаду хирургов возглавил доктор Кристиан Латремуйль, а общее руководство проектом осуществляет знаменитый профессор Ален Карпантье. Как сообщили из госпиталя им. Жоржа Помпиду, где была проведена уникальная операция, 75-летний пациент, который перед операцией находился в предсмертном состоянии, идет на поправку. Врачей поздравил президент Франции, в госпитале побывала министр здравоохранения Марисоль Турэн. Но это не первая подобная операция в мире. Почему тогда к ней такое повышенное внимание?

Двигатель жизни

Многие наши органы природа создала в двойном экземпляре. Утрата одного из них, конечно, заметна для организма, но не ведет к трагическому исходу. А вот главный наш двигатель - сердце - уникален. Его остановка или даже любая из сердечных болезней - явная угроза жизни. Мышечный моторчик размером с кулак и весом всего в 300 граммов работает без перерыва до 100 с лишним лет. За одно сокращение он выталкивает в сосуды от 60 до 75 мл крови. За сутки сердце сокращается около 100 000 раз, перекачивая от 6000 до 7500 литров крови. Сравните: в обычной чугунной ванне помещается в среднем 200 литров, значит, за сутки сердце перекачивает 30-37 полных ванн. И это еще не все.

Наш "движок" умеет подстраиваться под нагрузки - у лежащего на диване ритм сердцебиения и выброс крови в разы отличается от бегуна-спринтера или актера на премьерном спектакле.

Фантастика в груди

И вот представьте, всю эту сложнейшую природную систему сумели повторить конструкторы и ученые, работавшие вместе с врачами. В создании искусственного сердца участвовали специалисты европейского авиационно-космического концерна EADS Astrium и некоторых других высокотехнологичных компаний. Датчики давления и высоты, используемые в современной авиации, снимают информацию о нагрузке, благодаря этому искусственный орган практически мгновенно увеличивает или уменьшает выброс крови. Правда, вес прибора - 900 граммов, больше он и по размеру, чем настоящее сердце. Потому пока врачи осторожно говорят о том, что эта модель может быть использована только для пациентов-мужчин, но не годится для женщин и детей. Однако нет сомнений в том, что возможности современной электроники позволят со временем сделать модель и меньше, и еще искусней.

Другая интересная деталь - в девайсе совмещены живые биологические ткани и искусственные материалы. Так, клапаны сердца покрыты биоматериалом, полученным из тканей сердца крупного рогатого скота. А функцию сокращающейся сердечной мышцы выполняют новейшие полимеры.

Медики утверждают, что прибор может работать без остановки до 5 лет. Однако из сообщений СМИ пока неясно, как решена проблема связи девайса и 3-килограммового пояса с 12 литиевыми батарейками, который пациенту придется носить на себе, и как они будут подзаряжаться. А это принципиально важно.

Попытка N 100

Вдохновляющее достижение французских ученых родилось не на пустом месте. В автономном сердце соединился технический поиск длиной почти в 100 лет. Первый аппарат искусственного кровообращения был создан в нашей стране в 1925 году. Кардиостимуляторы - приборы, подстраивающие ритм сердцебиения к физической нагрузке, - были изобретены более 60 лет назад. Первые аппараты, заменяющие работу желудочков сердца (то есть собственно его "насосов"), применяются в кардиохирургии уже 30 лет. Поначалу они были похожи на огромные ящики размером со стиральную машину. Пациента подключали к ним длинным шлангом, по которому струилась кровь, - зрелище не для слабонервных. Потом сделали компактные имплантируемые приборы по отдельности для левого и правого желудочков. В 2004 году в США начали вживлять больным прибор, заменяющий сразу оба желудочка. Первая модель целого имплантируемого сердца, позже предложенная в этой стране, весила более 6 кг. Затем свои модели предлагали в разных странах - их создано несколько десятков. Есть подобные разработки и у нас в России.

Но у каждого из этих приборов есть свои слабости. Так, вживляемые девайсы зависят от элементов питания, находящихся снаружи, - пациенты носят их на поясе или в специальной сумке и время от времени подключают к обычной электророзетке. Если между прибором внутри и элементом питания есть провод, пациенту угрожают инфекции. Если провода нет, и энергия идет через кожу, приходится подзаряжать прибор чаще, что лишает больного мобильности. Главным образом все эти устройства используются либо для помощи собственному больному сердцу человека, либо как вспомогательный "мостик" на год-полтора, на время подбора сердца живого, донорского.

Вперед, Франция

Почему столь яркий шаг вперед в создании искусственного сердца сделала именно Франция, хотя лидерами в кардиохирургии всегда были США, Германия, Россия? Можно найти несколько объяснений. Во-первых, здесь хирургия всегда была радикальной и новаторской. Достаточно вспомнить, что именно Ален Карпантье с командой провел первые трансплантации донорских конечностей (рук и ног), а затем - и первую в мире пересадку лица и бронха, выращенного на металлической конструкции...

Во-вторых, этому способствует проработанная законодательная и нормативная база - у нас, к примеру, развитие трансплантологии во многом сдерживает ее отсутствие.

В-третьих, случайно так совпало или нет, но именно французская система здравоохранения в целом считается сегодня лучшей в мире. А это говорит о внимании государства, развитости социальной сферы в целом, доверии общества к медикам - о том, без чего развитие медицинской науки невозможно в принципе. Ну и не стоит снимать со счетов умение французов преподносить свои достижения.

Чем закончится первая имплантация автономного сердца, мы непременно узнаем. Но уже сегодня можно уверенно сказать: даже в случае неудачи или неполной удачи поиски в этом направлении не остановятся.

Сергей Готье, директор ФНЦ трансплантологии и искусственных органов Минздрава России, академик РАМН:

Конечно, это большой шаг вперед - практически смоделированы и воплощены все функции живого сердца. Однако пока не совсем понятно, как обеспечивается энергоснабжение искусственного органа. Если через провода, то это всегда высокий риск инфицирования, поэтому прогноз по сроку продления жизни пациента сделать очень сложно.

Сергей Дземешкевич, директор Российского научного центра хирургии РАМН, профессор:

С фундаментальных научных позиций все эти достижения уже были продемонстрированы ранее. Но здесь речь идет о технологическом прорыве. Подробнее сказать не могу, пока нет научных публикаций. Однако эта история подтверждает, что использование искусственных органов для имплантации человеку по своей эффективности все более приближается к трансплантации. Все очевиднее, что это и есть магистральный путь развития трансплантологии, поскольку обеспечить всех нуждающихся в замене органов пациентов за счет донорства мы не сможем.

Краткое обоснование необходимости проведения работы:
По данным министра здравоохранения Российской Федерации проф. Ю.Л.Шевченко в настоящее время смертность от сердечно-сосудистой патологии среди жителей северо-запада стоит на первом месте, превышая смертность от онкологических заболеваний и несчастных случаев. Заболеваемость сердечно-сосудистой патологией среди групп населения до 18 лет составляет 5%, до 60 лет - 22,6%, старше 60 лет - 40%, при этом из них погибает 4%, 57% и 63% соответственно. Особенно актуальным является при лечении этих больных обеспечение вспомогательного кровообращения с помощью различных механических устройств на различные периоды времени (от нескольких часов до

постоянной имплантации).
В последние годы в мире наблюдается тенденция увеличения количества операций по имплантации механических (ассисторных) аппаратов поддерживающих сердечную деятельность, так как пересадка донорского органа связана с многими неразрешимыми биологическими и социальными проблемами и не может обеспечить всех нуждающихся в этой операции. В России на сегодняшнее время до 5 000 потенциальных пациентов для подключения вспомогательного ассистора. Не менее актуальной остается проблема временной поддержки сердечной деятельности при ослабленной функции миокарда в раннем послеоперационном периоде (при операциях на сердце). В настоящее время как в мире так и в России для этих целей используются аппараты нескольких типов: внутриаортальный контрпульсатор, левожелудочковый обход и др., однако все существующие устройства имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение. Отечественные устройства подобного типа не производятся. Задача разработки - создание насосного имплантируемого аппарата, временно замещающего функцию сердца по обеспечению кровообращения в организме (ассистора), создание аппарата, обеспечивающего обогащение крови кислородом во время искусственного кровообращения (оксигенатора), разработка ПТФЭ шовного материала для хирургической имплантации ассистора и ПТФЭ клапана для установки в рабочий контур аппарата. Устройство позволит сохранить жизнь человека в случаях, когда иные известные методы лечения бесперспективны. Использование устройства во многих случаях является альтернативой пересадке донорского органа (сердца).

Общие медицинские показания для использования ассистора и оксигенатора:
1. Сердечная слабость в раннем послеоперационном периоде
2. Ишемическая болезнь сердца
А. Острый инфаркт миокарда с развитием недостаточности кровообращения вследствие: обширности зоны поражения, тяжелых нарушений ритма, отрыва хорд или папиллярных мышц с развитием митральной недостаточности, острого дефекта межжелудочковой перегородки;
Б. Ишемическая кардиомиопатия
В. Хроническая постинфарктная аневризма сердца
3. Дилятационная кардиомиопатия
4. Врожденные и приобретенные пороки сердца с развитием тяжелой недостаточности кровообращения
5.Нарушения ритма сердца с развитием НК и дилятацией камер сердца.

1. Разработка ПТФЭ оксигенатора (устройства обогащения крови кислородом).
2. Разработка насосного устройства (ассистора):
А. Разработка рабочего контура ассистора.
Б. Разработка компрессионной части ассистора.
В. Разработка системы электронного управления ассистора.
3 Разработка ПТФЭ клапана для рабочего контура ассистора..
4. Разработка ПТФЭ шовного материала для хирургической имплантации ассистора.

Искусственное сердце - гордость России.

Создание искусственного сердца - это одно из достижений, которыми Россия по праву гордится. Первое в мире искусственное сердце разработал в 1937 году великий русский ученый-экспериментатор В.Демихов. Более 30 лет исследования в этом направлении ведутся в нашей стране под руководством директора НИИ трансплантологии и искусственных органов академика В.Шумакова.Большим успехом стало создание клинической модели искусственного сердца "Поиск-10-М", искусственного левого желудочка "Ясень-22", других устройств вспомогательного кровообращения. Сегодня на смену моделям искусственного сердца с внешним приводом приходят полностью имплантируемые автономные системы искусственного сердца, работающие на радиоизотопном питании, - говорит Валерий Шумаков. - В нашем институте есть перспективные наработки в этом направлении, но мы их не можем довести до экспериментальных исследований из-за финансовых проблем. Поэтому поддержка общественности в деле создания современной отечественной системы искусственного сердца для нас и для наших больных чрезвычайно важна.

ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ СУЩЕСТВУЕТ ПОЧТИ 30 ЛЕТ И ДАЖЕ УСПЕЛО СТАТЬ "ЯБЛОКОМ РАЗДОРА"

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

В России пересажено искусственное сердце

На сайте сайт читайте: "в россии пересажено искусственное сердце"

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Версия для печати
28.01.2002 12:03 Создатели первого полностью автономного искусственного сердца AbioCor, которое считают крупным научным достижением, внесли важное изменение в его конструкц

Впервые человеку имплантировано автономное искусственное сердце
Врачи из Jewish Hospital (город Луизиана, штат Кентукки) впервые имплантировали

Космические технологии позволили создать искусственное сердце
Космические технологии помогли американским ученым создать искусственное сердце - временную замену донорского органа, которая помогает тяжело больным пациентам дождаться своей очереди на пересадку,

Пациент прожил пять дней
Первая мысль, которая появилась у меня, да, наверное, и у многих, кто услышал об этой операции, - теперь врачам не надо будет ждать гибели в автокатастрофе одного человека, чтобы спасти другого, то

Злейшие враги
-Еще в начале 70-х над механическим сердцем работали в Хьюстоне два великих хирурга - Мишель Дебейки и Дентон Кули. В 1972-м году я, кстати, первый из кардиохирургов бывшего Союза, проходил у них с

Что проще - сконструировать сердце или вырастить?
- Считается, что пересадка человеческого сердца сегодня дело обычное, хорошо изученное. Говорят даже, что технически операция менее сложна, чем многие другие, позволяющие "отремонтировать"

Кто учинит скандал?
- Во время операции, сделанной израильским кардиохирургом, речь шла о стационарном источнике питания, который может быть позже заменен батарейками... - Судя по всему, принципиальных новшес

Искусственное сердце: не миф, а реальность
В краевой клинической больнице отныне будут проводиться сложные операции, требующие остановки сердца. Его на время хирургического вмешательства заменит новый аппарат. До этого подобные операции про

Искусственное сердце
Конструкция первого механического сердца была разработана еще в конце 1930-х гг. русским хирургом Владимиром Демиховым.

Первым был Демихов
Исследования поначалу проводились в направлении частичной замены функции одного из отделов сердца (правый или левый желудочек), и только с созданием аппарата искусственного кровообращения стало воз

Без шансов на активную жизнь
Идея имплантации искусственного сердца для поддержания жизни реципиента на период поиска подходящего донора была реализована в 1969 году, когда американский хирург Д.Кули произвел имплантацию искус

"Поиск-10М" - урок на будущее
В нашей стране серьезные исследования в области создания искусственного сердца возобновились в 1966 году по инициативе и под руководством тогда еще никому неизвестного молодого хирурга, а впоследст

Левый желудочек вместо целого сердца
Нагрузка на левый желудочек сердца намного больше, чем на правый, и поэтому, как правило, выходит из строя именно левая половина сердца. Исходя из этого, специалисты из НИИТиИО совместно с конструк

Что впереди?
Широкое распространение искусственных левых желудочков отнюдь не поставило крест на искусственном сердце. Искусственное сердце XXI века будет лишено громоздкого искусственного привода, насос будет

Болезнь легче предупредить, чем лечить
Сегодня, когда здравоохранение стало в основном платным, многие, из, нас реже обращаются к врачу. А зря. Несвоевременное лечение многих болезней ведет к осложнениям и даже к смерти, И естественно,

Витаминная азбука
Витамин Д участвует в обмене кальция и фосфора, обеспечивает нормальное отложение кальция в костях. От недостатка витамина Д в пище особенно страдают дети. У них развивается рахит, при которо

Здоровая пища должна содержать целый набор минеральных веществ
Кальций необходим для построения и укрепления костей и зубов. Им богаты молоко и молочные продукты. Фосфор также участвует в построении костей и зубов. В большом количестве он

Не ешьте на здоровье!
Колбаса "Сибирская", произведенная на предприятии "Кармез", содержит химические соединения генотоксичного действия. Те же вредные вещества обнаружены в куриных окорочках из США

Получены искусственные сердца
В Молдове 12 человек, страдающих серьезными сердечно-сосудистыми заболеваниями, пользуются кардиостимуляторами, предоставленными в декабре прошлого года корпорацией "Medtronic".

В австрии грудному ребенку пересадили искусственное сердце
В клинике австрийского города Инсбрука сегодня произошла настоящая медицинская сенсация - впервые в истории медицины искусственное сердце было трансплантировано 2- месячному ребенку. Об этом сообщи

При крайней степени нарушения сократительной способности сердца или при проведении кардиологических вмешательств используется механическое устройство, временно поддерживающее достаточный уровень жизненно-важных параметров.

Все аппараты для искусственного кровообращения подразделяют на оксигенаторы (насыщают кровь кислородом) и кардиопротезы (имплантируют в организм). Такие устройства помогают провести длительные операции на открытом миокарде или быть надеждой на спасение жизни в период ожидания донорского органа для трансплантации.

Читайте в этой статье

История открытия механического сердца

Первооткрывателем возможности поддержания кровотока по сосудам вне организма был советский врач Демихов. Он провел операцию собаке еще в 1937 году, установив на место сердца насос, который был соединен с электрическим двигателем. В 60-е годы американские ученые Кольф и Акутсу создали сердце из пластика с 4-мя трехстворчатыми клапанами. Его работа обеспечивалась пневматическим приводом.

Но настоящая успешная имплантация искусственного сердца осуществлена только в 1969 году хирургом из Америки Кули. Пациент страдал от аневризмы левого желудочка. Ему провели обширную резекцию (удаление) части миокарда, после чего было невозможно отключить от аппарата экстракорпорального кровообращения.

Так как единственным шансом на спасение жизни могла бы быть то до ее проведения установили механический трансплантат. Он проработал 64 часа, затем было найдено и пересажено донорское сердце. К сожалению, больной погиб от пневмонии, прожив менее 2 суток. Но подобная двухэтапная трансплантация лежит в основе современных операций.

Все дальнейшие попытки создания искусственного аналога сердца не привели к ожидаемому результату. Модели российских аппаратов могут работать до 100 дней, их внешний двигатель громоздкий, подзарядка должна быть каждые 12 часов.

Первое такое устройство было подключено пациенту в Центре Бакулева в 2010 году. Его можно использовать пока как временное спасение для пациентов, ожидающих пересадку сердца.

Так как спрос на искусственное сердце повышается с каждым годом, то проводится постоянное совершенствование приборов и научные открытия в этой области. К новейшим, но экспериментальным разработкам, относится сердце, напечатанное на 3D принтере, а также выращенное из стволовых клеток.

Удачные примеры установки искусственного органа в разных странах

Долгое время самым известным механическим сердцем была модель Джарвик 7, рекордная продолжительность жизни больного составила 620 дней. Именно столько прожил со времени установки (в 1985 году) У. Шредер, доказав, что можно заменить биологический орган на рукотворный.

Следующей версией такого прибора был Симбион, а в настоящее время Синкардия является практически единственной успешной моделью искусственных сердец. Основная проблема подобных устройств – это вес зарядного устройства, которое нужно было возить с собой или носить в рюкзаке за спиной.

Пациенты с таким аппаратом не избавлены от необходимости пересадки донорского органа, но они могут ожидать трансплантацию не только в больнице, как было раньше, а зарядить аккумулятор от обычной розетки, находясь дома. Синкардии установлены 1600 больным, максимальный срок работы превысил 3,5 года. Поэтому у пациентов появился шанс дожить до того момента, когда будет найден подходящий донор.

Принципы работы

Подключение аппарата для искусственного кровообращения зависит от выбранной методики оперативного вмешательства. Наиболее распространенная схема предусматривает такие этапы:

1. Забор крови из обеих полых вен или из правого предсердия, желудочка.
2. Поступление в оксигенатор.
3. Накачивание насосом в бедренную артерию.
4. Продвижение по брюшной и грудной части аорты (против обычного направления).
5. Через дугу аорты кровь течет в коронарные и мозговые артерии.

Длительность подключения зависит от вида операции – от нескольких минут до 4 — 8 часов. При этом врач старается как можно меньше держать пациента на искусственной перфузии. Если для операции требуется более часа, то кровь дополнительно охлаждается. Это позволяет понизить потребность в кислороде, а значит, и скорость кровотока. При особо сложных вмешательствах гипотермия может достигать 15 градусов.

Действие искусственного кровообращения на организм

Условия гемодинамики, которые воспринимаются организмом как стрессовые, включают:

• обратный поток крови в аорте,
• минимальный уровень давления в полостях сердца,
• разрушение клеток крови в период продвижения по жестким магистралям,
• отключение легочного кровотока,
• скопление в крови медиаторов боли,
• гипотония и низкое сопротивление сосудов.

Операция с подключением к аппарату искусственного кровообращения подобна тяжелой травме, кровопотере и шоковому состоянию. Для компенсации организм перераспределяет питание таким образом, чтобы защитить головной мозг и сердце в ущерб для остальных органов. Это мешает достигнуть нормального кровотока даже на высокой скорости перфузии. Поэтому ткани страдают от недостатка кислорода и обменного закисления крови.

Осложнения после

Самыми сложными для последующего лечения являются такие нарушения после отключения пациента от прибора:

• закупорка сосудов жизненно-важных органов эмболом, тромбом, кальцием или каплями жира, воздухом;
• ишемия органов;
• реакция на консервированную кровь;
• чрезмерная кровоточивость из-за введения Гепарина или активации фибринолиза.

Для предотвращения этих осложнений в период экстракорпорального кровотока проводится постоянное исследование состояния пациента и лабораторных показателей. Современные аппараты снабжены системами многоступенчатых фильтров.

Искусственное сердце представляет собой прибор, через который проходит кровь в период кардиохирургических вмешательств или его имплантируют в организм пациента. Несмотря на то, что есть примеры длительной жизни с подобным устройством, такая установка является временной мерой для больных, ожидающих донорское сердце.

Протезированные клапаны или желудочки сердца могут взывать сложные психологические проблемы. В период операции замена собственных функций легких и сердца на аппаратные позволяет провести необходимые манипуляции на открытом сердце.

Читайте также

Выполняется пересадка сердца по показаниям. Операция проводится в России, Украине, Германии, Белоруссии. Делают ее даже ребенку. Сколько живут после - зависит от многих факторов: как прижился орган, образ жизни пациентов, наличие осложнений и т.д.