Первое полностью искусственное сердце. Автономное искусственное сердце
Автономное искусственное сердце - показания и имплантация
Современная медицина не стоит на месте, проводятся сложнейшие оперативные вмешательства, даже трансплантация, чтобы спасти человеческую жизнь. Но трансплантацию сердца многие пациенты ожидают годами, а у многих из них просто нет времени ждать… Таким пациентам облегчить жизнь, или дождаться очереди на трансплантацию может помочь искусственное сердце. Мы живём в век современных технологий, когда механические приборы проникают в наш быт, в наше тело, а также в наши сердца. Человек с искусственным сердцем — реальность или герой книги жанра фэнтези? Может ли механический прибор стать заменой родному «мотору» человеческого организма?
1Искусственные детали
Протезы клапанов, каркасные стенты и кардиостимулятор
В развитом современном обществе уже никого не удивишь новостью о протезировании клапана, или установке искусственного кардиостимулятора, стента в коронарный сосуд. А ведь все эти имплантируемые устройства, направленные на поддержание работы родного, человеческого «мотора» являются запчастями, деталями сердца искусственного.
Кардиостимулятор заменяет клетки, ответственные за выработку импульсации, механический протез клапана берёт на себя роль повреждённого и успешно с ней справляются, каркасные стенты, представляющие собой металлическую сетку спасли уже не одну жизнь от инфарктов, поскольку восстанавливают нарушенный коронарный кровоток. Искусственные сердечные запчасти успешно имплантируются в сердечно-сосудистую систему, приживаются и спасают жизни.
А как насчёт того, чтобы собрать все эти запчасти воедино и создать полностью искусственное сердце? Немного истории.
2Первые шаги от естественного к искусственному
Механический насос
4 апреля 1969 года в кардиологический центр г. Хьюстона поступает умирающий пациент сорока семи лет с диагнозом «сердечная недостаточность». Оперирующий хирург идёт на рискованную операцию: он устанавливает пациенту механический насос, который временно исполняет функцию отказавшего органа. Трое суток установленный насос качает кровь за него. Благодаря именно этому насосу пациент выживает до пересадки ему донорского органа. Так дата 4 апреля 1969г. стала началом подобия имплантации искусственного сердца.
3Сердечные механические запчасти
Искусственный желудочек
В помощь повреждённым болезнью, неспособным справляться с перекачиванием крови по организму желудочкам сердца, учёные создали искусственный желудочек. Это механическое устройство, насос, облегчающее перекачивание крови. Эти механизмы могут быть расположены как снаружи, так и внутри органа. Первые модели искусственных желудочков сердца были изготовлены в Америке. На первых механических моделях желудочки заменяли два пластиковых мешочка, а работы сердечных клапанов выполняли пластиковые мембраны, изготавливались детали в основном из полихлорвинила.
Механизм работал от огромной пневматической машины, она была чрезвычайно шумной, а также выглядела очень громоздко, пациент с таким имплантированным устройством мог жить лишь в условиях стационара. У данной модели было много недостатков. В конце 90-х годов появились усовершенствованные миниатюрные электрические турбины. Данные турбины имеют большое сходство с двигателями от самолётов, они способны перекачивать кровь десятилетиями. Насос с турбиной весит примерно 200-250 грамм, его габариты 10-15 см.
Схема работы искусственного желудочка
Выглядит он куда меньше человеческого кулака. Данный прибор подсоединён к управляющему блоку, процессору с аккумулятором выглядит она как сумка, которая прикрепляется на пояс человеку. Аккумулятор необходимо перезаряжать спустя несколько часов. Человек при помощи этого блока способен регулировать работу искусственного желудочка, замедлять или ускорять вращение турбин. От процессора отходит кабель, идёт через кожные покровы непосредственно к искусственному желудочку.
Показаниями для использования данных турбин чаще возникают при отказе в работе родного левого желудочка сердца. Именно он быстрее всех «изнашивается» при сердечной недостаточности. Турбина содержит электродвигатель или осевой насос, который и осуществляет перекачивание крови. Осевые насосы для искусственного аппарата лёгкие, имеют малые размеры, потребляют минимум энергии. Насос создаёт не пульсирующий, а постоянный ток крови.
Поэтому у людей с вживлённым механическим желудочком нет пульса. Но отсутствие пульсовой волны никак не сказывается на качестве жизни. Электрический левый желудочек может работать параллельно с родным сердцем, облегчая работу последнего. На сегодняшний день искусственные желудочки успешно внедрены и работают в телах нескольких тысяч пациентов по земному шару, они позволяют людям ходить, водить автомобиль, вести полноценный образ жизни, пусть и с некоторыми ограничениями.
4Способна ли машина к чувствам?
Искусственное сердце
Помните историю о железном дровосеке, который отправился к волшебному Гудвину за сердцем? С детства нам известно, что металл не способен отвечать на чувства и эмоции. Как же искусственное сердце будет реагировать на эмоциональные всплески, чувства, переживания? Ведь родной человеческий «мотор» чутко улавливает эмоции, смену настроения, и даёт отклик организму в виде гемодинамических изменений — урежения или усиления ЧСС, снижения или повышения давления. Эти изменения необходимы, чтобы обеспечить кислородом и нутриентами все органы в условиях общего стресса.
Способно ли искусственное сердце человека также подстраиваться под изменения настроения? Учёные разработали быстродействующий цифровой процессор — «мозг», управляющий искусственным органом. В доли микросекунды система распознаёт изменения в работе механического прибора и перезапускает его работу заново. Но полностью доверить работу таким процессорам пока не разрешено. Человек сам может задавать ритм и частоту биения (вращения двигателя) искусственного сердца путем переключения кнопок на внешнем носителе, к которому оно подключено.
Полностью программируемое механическое сердце, как обещают, ученые еще в перспективе, на сегодняшний день есть наработки, которые еще требуют изучения. Все модели искусственных сердец и новые технологии должны проходить крупномасштабные испытания. Первыми испытателями искусственных сердец обычно становятся годовалые телята или свиньи. Их сердца наиболее близки к человеческим по размеру, и перекачивают примерно одинаковые объёмы крови.
5Минусы искусственного прибора
Тромбообразование
Несмотря на большие преимущества, которые дарит искусственное сердце, у пациентов могут возникать следующие осложнения:
- Тромбозы. Риск инсультов у таких пациентов высок, поскольку вращающиеся турбины двигателя повреждают форменные элементы крови, а повреждённые тромбоциты имеют большую способность к склеиванию и оседанию. Также сам насос, являясь инородным телом, провоцирует тромбообразование. В последнее время на внутреннюю поверхность насоса и турбин наносят алмазную наноплёнку, она нужна для профилактики тромбообразования, поскольку именно тромбозы являлись главным осложнением после вживления искусственных деталей механического сердца.
- Восходящая инфекция. Часто именно инфекция служит причиной летального исхода пациентов с искусственным сердцем. Ворота инфекции — кабель, одним концом подсоединённый к внешнему процессору, а вторым к искусственному вживлённому в сердце механическому устройству.
Учёные пытаются сделать искусственное сердце человека полностью автономным, без внешних аккумуляторов, тогда бы многие риски и осложнения снизилась бы во много раз.
6Полная замена
Мини-турбина
В 2010 году в Америке 55-летний пациент с крайней степенью сердечной недостаточности дал согласие на пересадку искусственного сердца — двух миниатюрных электрических турбин, выполняющих роль правых и левых сердечных камер с постоянным кровотоком. Работой обеих турбин управляет внешний процессор. На протяжении первых двух недель пациент чувствовал себя очень хорошо, но прожил он чуть больше месяца. Пересадка искусственного сердца — двух турбин, полностью заменяющих родной «мотор», производиться во многих странах, эта операция позволяет многим пациентам дожить до трансплантации.
7Не «вместо», а «в помощь»
В России специалисты клиники Мешалкина и Института прикладной физики разработали механическое сердце — прибор, способный поддерживать больной «мотор» человека, а именно ослабленный левый желудочек. Его значительным преимуществом является дисковый насос, который существенно снижает риск образования тромбов. Показаниями к его вживлению могут стать пациенты, ожидающие пересадки сердца, пациенты с тяжёлой сердечной недостаточностью, с отказавшим в работе левым желудочком.
Человеку впервые вживили автономное искусственное сердце — Российская газета
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.
Кстати
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.
rg.ru
Искусственное сердце
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
Это интересно
Баллада о маркизе де Геранде, писаре из Гарлона и красавице Аннаик. Часть1
Бретонцы рассказывают историю о грубом и жестоком молодом аристократе, Луи-Франсуа де Геранде, сеньоре Локмарии, который жил ...
Японские демоны
Они — в японской мифологии так называют злобных человекообразных чудовищ, похожих на христианских чертей и бесов. Они ...
Мать Ахилла
Фетида — мать Ахилла, является дочерью морского бога Нерея и его супруги Дориды. Прекрасной, доброй и приветливой Фетиде не ...
Новые технологии освещения – светодиоды
В наше время технологии стали развиваться очень стремительно. Таким образом, всем известные старые осветительные приборы немного отошли ...
Стратегические операции Второй мировой
Думаю что имеются в виду кодовые обозначения военно - стратегических операций. Их очень много. Можно назвать известный ...
Гораций – римский воин
После смерти благочестивого и миролюбивого правителя Рима Нумы Помпилия народ выбрал отважного Тулла Гостилия. Его победы над Альба-Лонгой ...
Измерение твердости материала
Существует много различных измерительных приборов. Есть приборы для измерения температуры, размеров, атмосферных давлений. Но так же существуют ...
Жива ли Анастасия Романова?
Так называют огромные каменные истуканы острова Пасхи, высеченные из застывшего вулканического пепла – туфа. Они разбросаны повсюду и давно...
Миф о Паньгу
У короля Эквитана был сенешаль, считавшийся одним из самых верных его рыцарей. Этот человек был правой рукой своего любившего удовольствия господина. Преданный сенешаль, помимо всего прочего,...
objective-news.ru
принципы работы аппарата кровообращения, достижения в кардиохирургии, осложнения искусственного кровообращения
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 пересадка сердца, 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.
Рекомендуем прочитать статью об установке кардиостимулятора. Из нее вы узнаете о целях установки устройства и его типах, методике имплантации и возможных осложнениях.
А здесь подробнее о гипертрофии миокарда.
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.
Модель искусственного сердца Джарвик 7Следующей 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.
Искусственное сердце справаЧто такое синдром пересаженного сердца
Несмотря на то, что после пересадки механического аналога сердца или замены его клапанов появляется шанс на жизнь, многие пациенты не ощущают облегчения. Это связано с такими причинами:
- возникает страх поломки устройства,
- шум от работы по ночам не дает возможности уснуть,
- больной постоянно фиксирован на ритме сердцебиений,
- нарастает депрессия и суицидальные наклонности.
Появляются жалобы на головную боль, онемение конечностей, обмороки и головокружения, сильную утомляемость. Это заставляет больных резко ограничивать физическую активность.
Одним из опасений является отсутствие боли при нарушении работы прибора, поэтому пациенты боятся утратить контроль за своим здоровьем. Подобная симптоматика лечится совместными усилиями кардиолога и психиатра.
Риски установки аппарата
Операция довольно сложная, она имеет прогнозируемые и внезапные осложнения. Так, например, ни один врач не может дать гарантию, что во время установки механического сердца не возникнет смерть.
К достаточно ожидаемым рискам относятся:
- аллергические реакции на медикаменты,
- формирование кровяных сгустков,
- интенсивное кровотечение,
- инфекция,
- поломки или помехи в работе механизма.
Все же большинство операций проходят успешно и без осложнений, а пациенты с искусственным сердцем способны даже пробежать марафонскую дистанцию. Все зависит как от заболевания, так и от стремления пациента к выздоровлению и соблюдения рекомендаций врача.
Смотрите на видео об установке искусственного сердца:
Системы искусственного кровообращения
Экстракорпоральное кровообращение, то есть подключение сосудистой сети пациента к аппаратам для очистки, насыщения кислородом или введения медикаментов, бывает таких видов:
- общее,
- изолированное,
- вспомогательное.
Общий вариант предусматривает использование механического насоса и оксигенатора вместо работы сердца и легких. Такие аппараты искусственного кровообращения широко используются в кардиохирургии.
Если нужно изолировать орган или систему от общего кровотока для того, чтобы в вести большую концентрацию лекарственного вещества, то такой способ назван регионарным или изолированным. Он применяется онкологами и хирургами для перфузии цитостатиков или антибиотиков.
Вспомогательное кровообращение снижает нагрузку на сердце путем снижения притока крови или сопротивления периферических сосудов. Проводится в виде внутриартериальной баллонной контрпульсации, разгрузки при подключении к роликовым или центрифужным насосам, а также установки искусственных желудочков сердца.
Что представляет собой аппарат искусственного кровообращения
В составе устройства, которое может взять на себя основные функции организма – дыхание и циркуляцию крови для передачи кислорода тканям, входят такие части:
- оксигенатор (аналог легких),
- теплообменник (поддерживает температуру),
- насос с регуляцией производительности (искусственное сердце),
- магистрали для передвижения крови,
- фильтры для поглощения газовых пузырьков, кровяных сгустков, разрушенных клеток крови.
Дополнительно в составе могут быть системы для поглощения крови из раневой зоны, дренажа левого желудочка, измерения скорости кровотока, температуры венозной и артериальной крови, давления, содержания кислорода. Для заправки прибора могут быть использованы:
- физиологический раствор глюкозы или хлорида натрия,
- реополиглюкин,
- калия хлорид,
- бикарбонат натрия,
- эритроцитарная масса из донорской крови.
Принципы работы
Подключение аппарата для искусственного кровообращения зависит от выбранной методики оперативного вмешательства. Наиболее распространенная схема предусматривает такие этапы:
- Забор крови из обеих полых вен или из правого предсердия, желудочка.
- Поступление в оксигенатор.
- Накачивание насосом в бедренную артерию.
- Продвижение по брюшной и грудной части аорты (против обычного направления).
- 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.
Рекомендуем прочитать статью о жизни после установки кардиостимулятора. Из нее вы узнаете о восстановлении после операции, особенностях жизни с устройством, возможности занятий спортом и необходимости регулярных осмотров.
А здесь подробнее о лечении гипертрофии левого желудочка сердца.
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
-
Пересадка сердца: как проходит операция, делают ли...
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. -
Дилатационная кардиомиопатия: диагностика, критерии...
Патология дилатационная кардиомиопатия - опасное заболевание, которое может спровоцировать внезапную смерть. Как проводится диагностика и лечение, какие могут возникнуть осложнения при застойной дилатационной кардиомиопатии? -
Аневризма сердца: операция по удалению, прогноз...
Если выявлена аневризма сердца, операция может стать единственным шансом на спасение, только с ней прогноз улучшается. Жить без операции в целом можно, но только в том случае, если аневризма, например, левого желудочка очень маленькая. -
Аритмия после операции: причины появления после РЧА...
Возникает аритмия после операции довольно часто. Причины появления зависят от того, какое именно вмешательство было проведено - РЧА или абляция, шунтирование, замена клапанов. Также возможна аритмия после наркоза. -
Гипертрофия миокарда: механизм развития гипертрофии...
Развиваться гипертрофия миокарда может незаметно, стадии и признаки вначале неявные. Механизм развития гипертрофии левого желудочка и предсердий известен, их видов выделяют концентрическую, эксцентрическую. Какие экг-признаки и лечение в этом случае? -
Биопсия сердца: необходимость проведения...
Такое исследование, как биопсия сердца, не делается без особой необходимости. Например, важна эндомиокардиальная биопсия после пересадки сердца. Как проводится и как проходит для пациента биопсия сердца? -
Операция по установке кардиостимулятора: как проходит...
Если предстоит операция по установке кардиостимулятора, то, конечно же, пациент переживает, как она проходит, сколько длится, опасна ли для жизни. Стоит успокоить - эта операция достаточно безопасна, проводят ее за сутки, на вторые пациент может идти домой.
cardiobook.ru
Первое полностью искусственное сердце // ОПТИМИСТ
≡ 22 Декабрь 2013
А А А
В прошлую среду, в Париже, 75-летнему мужчине было вживлено искусственное сердце.
Сам этот факт не столь примечателен, ведь подобные устройства используются с начала 80-х годов. Однако данный случай уникален тем, что мужчина получил первое биопротезное искусственное сердце Carmat, которое ранее никогда не ставилось человеку. Изобретатель агрегата Ален Карпантье сконструировал первое в мире автономное искусственное сердце. Это выражается в способности Carmat биться быстрее или медленнее, исходя из физических потребностей пациента. Если физическая активность увеличивается, то сердце само подстраивается в нужном режиме. Это стало возможным благодаря специальным датчикам и интегрированному микропроцессору.
Большинство других искусственных сердец бьется в постоянном и неизменном режиме. А это значит, что пациентам рекомендовано избегать повышенной активности. Согласно данным агентства Рейтер, Carmat по размеру подобен естественному взрослому сердцу, но немного больше по размеру. Поэтому он подойдет 86 процентам мужчин, и только 20 процентам женщин. Хотя компания заявила, что сделать меньший по размеру агрегат возможно. Также Carmat почти в три раза тяжелее живого сердца, и весит около 900 граммов. Оно работает на литий-ионном аккумуляторе, и предназначено для пяти лет непрерывной работы, хотя сейчас очень важно убедиться, что сердце приживается у пациентов. Само собой, что все получившие Carmat волонтеры находятся на заключительных этапах сердечной недостаточности. Первый пациент сейчас выздоравливает в отделении интенсивной терапии в больнице Жоржа Помпиду в Париже. Стоимость этого автономного сердца будет около 190 000 долларов США.
Метки: здоровье • искусственное • медицина • наука • протез • сердцеКомментарии:
oppps.ru
Ученые создали искусственное сердце на Medside.ru
- Врачи
- Болезни
- Кишечные инфекции (4)
- Инфекционные и паразитарные болезни (20)
- Инфекции, передающиеся половым путем (6)
- Вирусные инфекции ЦНС (2)
- Вирусные поражения кожи (5)
- Микозы (9)
- Гельминтозы (3)
- Злокачественные новообразования (8)
- Доброкачественные новообразования (4)
- Болезни крови и кроветворных органов (3)
- Болезни щитовидной железы (5)
- Болезни эндокринной системы (12)
- Недостаточности питания (1)
- Психические расстройства (25)
- Воспалительные болезни ЦНС (2)
- Болезни нервной системы (17)
- Двигательные нарушения (4)
- Болезни глаза (16)
- Болезни уха (3)
- Болезни системы кровообращения (8)
- Болезни сердца (4)
- Болезни артерий, артериол и капилляров (7)
- Болезни вен, сосудов и лимф. узлов (6)
- Болезни органов дыхания (17)
- Болезни полости рта и челюстей (13)
- Болезни органов пищеварения (25)
- Болезни печени (1)
- Болезни желчного пузыря (5)
- Болезни кожи (27)
- Болезни костно-мышечной системы (30)
- Болезни мочеполовой системы (10)
- Болезни мужских половых органов (8)
- Болезни молочной железы (3)
- Болезни женских половых органов (26)
- Беременность и роды (5)
- Болезни плода и новорожденного (3)
- Врожденные аномалии (пороки развития) (10)
- Травмы и отравления (8)
- Симптомы
- Амнезия (потеря памяти)
- Анальный зуд
- Апатия
- Афазия
- Афония
- Ацетон в моче
- Бели (выделения из влагалища)
- Белый налет на языке
- Боль в глазах
- Боль в колене
- Боль в левом подреберье
- Боль в области копчика
- Боль при половом акте
- Вздутие живота
- Волдыри
- Воспаленные гланды
- Выделения из молочных желез
- Выделения с запахом рыбы
- Вялость
- Галлюцинации
- Гнойники на коже (Пустула)
- Головокружение
- Горечь во рту
- Депигментация кожи
- Дизартрия
- Диспепсия (Несварение)
- Дисплазия
- Дисфагия (Нарушение глотания)
- Дисфония
- Дисфория
- Жажда
- Жар
- Желтая кожа
- Желтые выделения у женщин
- ...
- ПОЛНЫЙ СПИСОК СИМПТОМОВ>
- Лекарства
- Антибиотики (211)
- Антисептики (122)
- Биологически активные добавки (210)
- Витамины (192)
- Гинекологические (183)
- Гормональные (156)
- Дерматологические (258)
- Диабетические (46)
- Для глаз (124)
- Для крови (77)
- Для нервной системы (385)
- Для печени (69)
- Для повышения потенции (24)
- Для полости рта (68)
- Для похудения (40)
- Для суставов (161)
- Для ушей (14)
- Другие (308)
- Желудочно-кишечные (314)
- Кардиологические (149)
- Контрацептивы (48)
- Мочегонные (32)
- Обезболивающие (280)
- От аллергии (102)
- От кашля (137)
- От насморка (91)
- Повышение иммунитета (123)
- Противовирусные (114)
- Противогрибковые (126)
- Противомикробные (144)
- Противоопухолевые (65)
- Противопаразитарные (49)
- Противопростудные (90)
- Сердечно-сосудистые (351)
- Урологические (89)
- ДЕЙСТВУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
- Справочник
- Аллергология (4)
- Анализы и диагностика (6)
- Беременность (25)
- Витамины (15)
- Вредные привычки (4)
- Геронтология (Старение) (4)
- Дерматология (3)
- Дети (15)
- Другие статьи (22)
- Женское здоровье (4)
- Ин
medside.ru
Во Франции человеку впервые пересадили искусственное автономное сердце - 21 Декабря 2013 | Земля
Оно отличается от других моделей искусственных сердец тем, что не требует регулировки функционирования извне при изменении интенсивности физической нагрузки человека. Новое сердце, разработанное с помощью специалистов авиационно- космического концерна ЕАДС и ряда других высокотехнологичных французских компаний, работает практически так же, как биологическое. Датчики давления и высоты, используемые в авиации, снимают информацию о потоке крови в сердце, благодаря этому искусственный орган реагирует практически мгновенно, увеличивая или уменьшая ток крови.
Хирургическая операция была проведена группой специалистов под руководством Алена Карпантье в парижском госпитале имени Жоржа Помпиду. Прооперированный пациент-мужчина страдал острой формой сердечной недостаточности, создававшей реальную угрозу для его жизни. Не исключалось, что без операции он скончался бы уже через месяц. В настоящее время пациент находится в реанимации и состояние его, как свидетельствуют врачи, "нормальное" и "стабильное".
По данным медиков, "в ближайшие недели и месяцы" в трех госпиталях Франции будут сделаны еще несколько аналогичных операций по вживлению искусственного сердца.
Разработка уникального устройства потребовала около двадцати лет, "что не так уж много, учитывая крайнюю сложность проекта", сказал содиректор "Кармат" Филипп Пулетти. В настоящее время цена новой модели искусственного сердца, весящей 900 граммов, равна примерно 80 тыс. евро.
По мнению разработчиков новинка медицины позволит спасать в год жизни десятков тысяч тяжело больных людей. Во Франции в год от сердечной недостаточности умирает около 32 тыс человек. Многие - так и не дождавшись пересадки сердца от донора.
Как уточнили представители компании "Кармат", если у предыдущих искусственных сердец было по одному насосу (то есть они могли заменить лишь одно предсердие и один желудочек сердца), то в модели французской разработки насосов два. То есть искусственный орган может практически полностью заменить сердце, обеспечивая как малый, так и большой круги кровообращения.
"Это подлинная революция в кардиологии, - сказал Патрик Натаф, заведующий отделением сердечно-сосудистой хирургии парижского госпиталя "Биша". - Устройства подобного типа уже существовали, но они обеспечивали лишь относительную автономию реципиенту. Новое сердце позволит больным легче двигаться, меньшей является и опасность коагуляции. Все мировое медицинское сообщество с большим интересом будет наблюдать за результатами первых операций и проводимого на их основе исследования".
Министр здравоохранения Франции Марисоль Турэн сердечно поздравила медиков и инженеров с их "выдающимся достижением". "Франция может гордиться, потому что она стала первопроходцем в очень важной области здравоохранения, доказала, что она способна на важные научные инновации", - сказала министр. "Для тяжелых кардиологических больных открываются новые перспективы", - подчеркнула она.
earth-chronicles.ru
