Содержание
Человеку впервые установили «бионическое сердце», которое имеет беспроводную зарядку.
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) — это основная причина смерти во всем мире: ни по какой другой причине ежегодно не умирает столько людей, сколько от ССЗ. Около 31% преждевременных смертей в мире приходится именно на сердечно-сосудистые проблемы. А это, по статистике Всемирной организации здравоохранения, чуть-чуть меньше 18 миллионов человек. Да, врачи научились помогать ослабленному сердцу еще 50 лет назад. Тогда был изобретен и внедрен в практику медицины первый механический сердечный насос. Техническое его название Ventricular Assist Device, а в обиходе оно стало известно под аббревиатурой VAD. За прошедшие полвека с помощью такого мини-насоса докторам удалось спасти от гибели огромное количество людей. Но все же люди с заболеванием сердца и сосудов до сих пор имеют большую смертность в большинстве стран мира.
К тому же, механизмы, помогающие работе
человеческого сердца, которые были изобретены
ранее, должны были заряжаться через провод, это означало инфицирование
организма, поскольку провода для зарядки выходили через отверстие в брюшной
полости.
Но и это не главное. Человеку необходимо было всегда иметь при себе
зарядное устройство для этого специального механизма. Зарядка осуществлялась либо при прямом
включении в розетку, либо через внешний аккумулятор.
Можно себе
только представить, какие это доставляет неудобства пациентам. Помимо чисто бытовых неудобств при движении,
принятии ванны, сне и пр. существует действительно смертельная опасность. На замену разрядившегося
аккумулятора есть всего 15 минут. В случаях промедления, если человек
запаникует или будет находиться в сложных условиях, успеть достаточно сложно.
И вот, в
середине декабря 2018 года произошло революционное событие в сфере медицины. Впервые в мире Казахстанские
хирурги провели операцию, во время которой человеку внедрили «бионическое
сердце», которое имеет беспроводную зарядку.
24х-летнему Исмаилу Урсунову, жителю Казахстана, диагностировали сердечную недостаточность последней стадии. Ему требовалась пересадка сердца, однако сделать пересадку в ближайшее время не представлялось возможным.
Исмаил Урсунов решился испытать на себе новейшую разработку израильских медиков и пошел на риск, несмотря на то, что такие оперативные вмешательства не проводили ранее никому. Хирурги ему вживили специальный имплантат – вспомогательное устройство левого желудочка сердца. Именно это механическое устройство помогает его сердцу перекачивать кровь.
Особенностью данного механизма является
возможность его зарядки без проводов. А это значит, что миллионы жизней людей
могут быть спасены. К тому же в данном случае, как утверждают специалисты, исключается
возможность инфицирования.
Эта новейшая технология обеспечила
возможность зарядки без обязательного присутствия электросетей. Специальный
пояс, который надевает человек с внедренным «бионическим» сердцем, даёт
возможность зарядить устройство беспроводным способом.
«Эта разработка дает людям с сердечной
недостаточностью долгосрочную свободу: не нужно носить с собой батареи, теперь
все внутри пациента. Нет постоянного напоминания, что человек болеет и зависит
от машины.
Он внешне практически ничем не отличается от здорового», — отметил Иван
Нетука, кардиохирург из Чехии.
Вообще такая операция одна из сложнейших в кардиохирургии.
Операцию провели ведущие специалисты Казахстанского Национального исследовательского
центра кардиохирургии в Астане. Это событие уже в мире назвали революционным в медицине, и оно войдет в
историю кардиологи.
Уникальную технологию механической беспроводной поддержки сердца разработали израильские специалисты. Ученые из фирмы Leviticus Cardio. усердно трудились над изобретением более 10 лет, они и стали соавторами проекта, изготовив устройство для беспроводной зарядки насоса. Конструкторы Leviticus Cardio разработали систему, синхронизировав детали, имплантированные внутрь тела пациента, и наружные составляющие. После подзарядки устройство функционирует восемь часов, затем требуется новая порция энергии. Чтобы произвести следующую зарядку, нужно надеть жилет, в который вмонтирована внешняя катушка. Она разыскивает катушку внутреннюю и производит зарядку методом электромагнетизма.
Следить за состоянием батареи помогает монитор, расположенный на
запястье. Если устройство приближается к критическому уровню разрядки или
случается серьезный сбой, срабатывает особая система, подающая сигналы через
вибрацию. Наконец, если беспроводное устройство выйдет из строя, предусмотрен
вариант подключения к резервной системе питания, традиционной.
Новость уже
успели прокомментировать ведущие мировые кардиохирурги и специалисты по
соответствующим технологиям. Все сходятся во мнении: долгожданная новинка
значительно улучшит качество жизни оперируемых.
Американский кардиохирург Нир
Уриель отметил, что он в течение длительного времени следил за разработками, и ему тяжело было поверить в то, что установка
беспроводного импланта возможна.
«Да, мы
делали немало похожих операций, однако из-за проводов из брюшной полости был
большой риск заражения инфекциями, и мы теряли много пациентов. Теперь же
качество жизни пациентов, несомненно, станет лучше».
Юрий Пя, руководитель Национального Научного
Кардиохирургического Центра г.
Астаны говорит о том, хоть операция прошла
успешно и это отличный результат, однако, говорить о том, что новейшая
технология успешна по истечении такого короткого времени, еще слишком рано. По
словам Юрия Пя, необходимо следить за состоянием пациента не менее года, чтобы
подобные операции можно было проводить в широком масштабе.
В грудь человека впервые внедрили «бионическое сердце» с возможностью беспроводной зарядки — Business FM
Операцию провели в Национальном исследовательском центре кардиохирургии в Астане (Казахстан). Уникальность импланта в том, что он не требует непосредственного подключения кабелей и разъемов, поскольку сердце подзаряжается с помощью беспроводной зарядки. Эта функция позволяет устранить один из основных недостатков устройств, поддерживающих работу желудочков сердца, – немедленный инфаркт миокарда в случае, когда дело доходит до внезапной полной разрядки аккумулятора. Израильские инженеры Leviticus Cardio разработали имплант, оборудованный аккумулятором с индукционной катушкой и внутренним контроллером.
Одной зарядки хватает на восемь часов работы имплантированного сердца. Чтобы его подзарядить, нужно надеть специальный жилет со встроенной катушкой, которая заряжает с помощью электромагнитного поля. В комплект входит монитор на запястье, показывающий уровень заряда батареи и отслеживающий работу импланта.
OpenAI Илона Маска создала алгоритм, генерирующий убедительные фейковые новости на основе нескольких слов. Из-за потенциальной опасности исследователи решили не публиковать полную версию искусственного интеллекта. Сначала компания разрабатывала языковой процессор общего назначения: он должен был отвечать на вопросы, а также переводить и делать осмысленные перепечатки текстов. Для этого его обучили на 45 миллионах страниц в интернете, отобранных на Reddit. Однако в процессе разработки в OpenAI поняли, что алгоритм можно использовать для автоматизации фейковых новостей. После этого исследователи передумали публиковать его в открытом доступе. Как рассказали в OpenAI, пока у системы есть несколько проблем: она часто выдает плагиат и пишет поверхностно, но иногда «попадает в точку».
В качестве примера компания представила новость о войне между США и Россией. Компьютеру дали только несколько слов «Россия объявила войну США после того, как Дональд Трамп случайно…», а остальное он написал сам. Директор по политике компании Джек Кларк считает, что в течение ближайших двух лет может появиться система, которая будет выдавать убедительные фейковые новости постоянно. Для их опровержения потребуется тщательный факт-чекинг.
Ученые обнаружили, что новая методика может превратить пластиковые отходы в энергосберегающее топливо. Американская компания Envion выпустила готовую установку, позволяющую получать синтетическую нефть из пластика, который имеет нефтяное происхождение и потенциально хранит в себе большие объемы энергии. Его можно конвертировать в первоначальное состояние (нефть), тем самым освободив эту энергию, которая сейчас просто выбрасывается на свалку. По заявлению производителей, одна такая установка может за год переработать 10 тысяч тонн пластика и выдать от 30 до 50 тысяч баррелей чистой нефти.
Жестикуляция шимпанзе, которую они используют для коммуникации, подчиняется тем же законам, что и человеческая речь. Это выяснили исследователи из Рогэмптонского университета. Пронаблюдав свыше 2 тысяч жестов и их совокупностей, они обнаружили, что, как и в человеческой речи, длинные конструкции делятся на короткие. Ученые высказались о важности дальнейших подобных исследований: по их мнению, они помогут изучить эволюционную природу коммуникации. Напомним, в прошлом году обнаружили, что использование существительных значительно тормозит речь: носители девяти различных естественных языков чаще делают паузы и замедляют артикуляцию именно перед ними.
Инженеры проектируют бионическое «сердце» для тестирования протезов клапанов и других кардиологических устройств | Новости Массачусетского технологического института
Ожидается, что в ближайшее десятилетие возрастет гериатрическая популяция, а вместе с ней и уровень сердечно-сосудистых заболеваний в Соединенных Штатах.
Прогнозируется, что спрос на протезы сердечных клапанов и другие кардиологические устройства — рынок, который сегодня оценивается более чем в 5 миллиардов долларов, — вырастет почти на 13 процентов в следующие шесть лет.
Протезы клапанов имитируют настоящий здоровый сердечный клапан, помогая крови циркулировать по телу. Однако у многих из них есть проблемы, такие как утечка вокруг клапана, и инженеры, работающие над улучшением этих конструкций, должны неоднократно тестировать их, сначала на простых настольных симуляторах, затем на животных, прежде чем перейти к испытаниям на людях — трудный и дорогой процесс.
Теперь инженеры Массачусетского технологического института и других организаций разработали бионическое «сердце», которое предлагает более реалистичную модель для тестирования искусственных клапанов и других сердечных устройств.
Устройство представляет собой настоящее биологическое сердце, жесткая мышечная ткань которого заменена на мягкую роботизированную матрицу из искусственных сердечных мышц, напоминающую пузырчатую пленку.
Ориентация искусственных мышц имитирует рисунок естественных мышечных волокон сердца таким образом, что, когда исследователи дистанционно надувают пузыри, они действуют вместе, сжимая и скручивая внутреннюю часть сердца, подобно тому, как бьется настоящее целое сердце. и качает кровь.
Благодаря этому новому дизайну, который они назвали «биороботическим гибридным сердцем», исследователи предполагают, что разработчики устройств и инженеры смогут быстрее повторять и настраивать конструкции, тестируя биогибридное сердце, что значительно снижает стоимость разработки кардиологических устройств.
«Нормативные испытания кардиологических устройств требуют множества испытаний на усталость и испытаний на животных», — говорит Эллен Рош, доцент кафедры машиностроения Массачусетского технологического института. «[Новое устройство] может реалистично отображать то, что происходит в реальном сердце, чтобы сократить количество испытаний на животных или ускорить итерацию дизайна».
Сегодня Рош и ее коллеги опубликовали свои результаты в журнале Science Robotics.
Ее соавторами являются ведущий автор и аспирант Массачусетского технологического института Клара Пак, а также Илин Фан, Грегор Хагер, Хюнву Юк, Маниша Сингх, Эллисон Рохас и Сюаньхэ Чжао из Массачусетского технологического института, а также сотрудники Наньянского технологического университета, Королевского колледжа Хирурги в Дублине, Детская больница Бостона, Гарвардская медицинская школа и Больница общего профиля Массачусетса.
Структура биороботизированного гибридного сердца при магнитно-резонансной томографии. Предоставлено: Christopher T. Nguyen
«Механика сердца»
До прихода в Массачусетский технологический институт «Рош» некоторое время работала в биомедицинской отрасли, помогая тестировать кардиологические устройства на моделях искусственного сердца в лаборатории.
«В то время мне казалось, что ни одна из этих настольных установок не отражает как анатомию, так и физиологическую биомеханику сердца, — вспоминает Рош.
«Была неудовлетворенная потребность в тестировании устройств».
В ходе отдельного исследования в рамках своей докторской работы в Гарвардском университете она разработала мягкую роботизированную имплантируемую оболочку, предназначенную для обертывания вокруг целого живого сердца, чтобы помочь ему перекачивать кровь у пациентов, страдающих сердечной недостаточностью.
В Массачусетском технологическом институте она и Пак задались вопросом, смогут ли они объединить два направления исследований, чтобы разработать гибридное сердце: сердце, состоящее частично из химически законсервированной эксплантированной сердечной ткани и частично из мягких искусственных приводов, которые помогают сердцу перекачивать кровь. Они предположили, что такая модель должна быть более реалистичной и надежной средой для тестирования кардиологических устройств по сравнению с моделями, которые либо полностью искусственны, но не отражают сложную анатомию сердца, либо сделаны из настоящего эксплантированного сердца, требующего высокой точности.
контролируемые условия, чтобы сохранить ткани живыми.
Команда ненадолго подумала о том, чтобы обернуть целое эксплантированное сердце в мягкий роботизированный рукав, подобно предыдущей работе Рош, но обнаружила, что внешняя мышечная ткань сердца, миокард, быстро затвердевает при извлечении из тела. Любое роботизированное сокращение рукава не сможет в достаточной мере воздействовать на сердце внутри.
Вместо этого команда искала способы разработать мягкую роботизированную матрицу для замены естественной мышечной ткани сердца как по материалу, так и по функциям. Сначала они решили опробовать свою идею на левом желудочке сердца, одной из четырех камер сердца, которая перекачивает кровь к остальным частям тела, в то время как правый желудочек использует меньшую силу, чтобы перекачивать кровь в легкие.
«Левый желудочек сложнее воссоздать из-за более высокого рабочего давления, и нам нравится начинать с более сложных задач, — говорит Рош.
Сердце в развернутом виде
В норме сердце перекачивает кровь за счет сжатия и скручивания — сложной комбинации движений, возникающих в результате выравнивания мышечных волокон вдоль наружного миокарда, покрывающего каждый из желудочков сердца.
Команда планировала изготовить матрицу из искусственных мышц, напоминающих надувные пузыри, выровненных по ориентации естественной сердечной мышцы. Но копирование этих паттернов путем изучения трехмерной геометрии желудочка оказалось чрезвычайно сложной задачей.
В конце концов они наткнулись на теорию спирального желудочкового миокарда, согласно которой сердечная мышца представляет собой большую спиральную полосу, огибающую каждый из желудочков сердца. Эта теория до сих пор является предметом споров некоторых исследователей, но Рош и ее коллеги взяли ее за основу для своего дизайна. Вместо того, чтобы пытаться скопировать ориентацию мышечных волокон левого желудочка с трехмерной точки зрения, команда решила удалить внешнюю мышечную ткань желудочка и развернуть ее, чтобы сформировать длинную плоскую полосу — геометрию, которую должно быть намного легче воссоздать. В этом случае они использовали сердечную ткань из эксплантированного сердца свиньи.
В сотрудничестве с соавтором Крисом Нгуеном из MGH исследователи использовали диффузионно-тензорную визуализацию, передовую технику, которая обычно отслеживает, как вода течет через белое вещество в мозге, для картирования микроскопических ориентаций волокон развернутого левого желудочка, двух объемная мышечная полоса.
Затем они изготовили матрицу из искусственных мышечных волокон из тонких воздушных трубок, каждая из которых была соединена с рядом надувных карманов или пузырей, ориентацию которых они выбрали по образцу изображенных мышечных волокон.
Движение биороботизированного гибридного сердца имитирует насосное движение сердца при эхокардиографии. Предоставлено: Mossab Saeed
Мягкая матрица состоит из двух слоев силикона с водорастворимым слоем между ними для предотвращения прилипания слоев, а также двух слоев бумаги, вырезанной лазером, что обеспечивает надувание пузырьков в определенную ориентацию.
Исследователи также разработали новый тип биоклея для приклеивания пузырчатой пленки к настоящей внутрисердечной ткани желудочка. Хотя существуют клеи для склеивания биологических тканей друг с другом и таких материалов, как силикон, друг с другом, команда поняла, что лишь немногие мягкие клеи адекватно склеивают биологические ткани с синтетическими материалами, в частности с силиконом.
So Roche сотрудничала с Чжао, доцентом кафедры машиностроения Массачусетского технологического института, который специализируется на разработке клеев на основе гидрогеля. Новый клей, названный TissueSil, был изготовлен путем функционализации силикона в процессе химического сшивания для соединения с компонентами сердечной ткани. Результатом стала вязкая жидкость, которую исследователи нанесли на мягкую роботизированную матрицу. Они также нанесли клей на новое эксплантированное сердце свиньи, у которого был удален левый желудочек, но сохранились эндокардиальные структуры. Когда они обернули искусственную мышечную матрицу вокруг этой ткани, они крепко соединились.
Наконец, исследователи поместили все гибридное сердце в форму, которую они ранее отлили из оригинального целого сердца, и заполнили форму силиконом, чтобы покрыть гибридное сердце однородным покрытием — шаг, в результате которого была получена форма, похожая на настоящее сердце и убедиться, что роботизированная пузырчатая пленка плотно прилегает к реальному желудочку.
«Таким образом, вы не потеряете передачу движения от синтетической мышцы к биологической ткани», — говорит Рош.
Когда исследователи накачивали воздух в пузырчатую пленку с частотой, напоминающей естественное биение сердца, и визуализировали реакцию бионического сердца, оно сокращалось подобно тому, как настоящее сердце движется, чтобы перекачивать кровь по телу.
В конечном счете, исследователи надеются использовать бионическое сердце в качестве реалистичной среды, чтобы помочь разработчикам тестировать кардиологические устройства, такие как протезы сердечных клапанов.
«Представьте, что пациент перед имплантацией кардиологического устройства может пройти сканирование сердца, а затем клиницисты могут настроить устройство для оптимальной работы у пациента задолго до операции», — говорит Ньюген. «Кроме того, с дальнейшей тканевой инженерией мы могли бы потенциально увидеть, как биороботизированное гибридное сердце будет использоваться в качестве искусственного сердца — очень необходимое потенциальное решение, учитывая глобальную эпидемию сердечной недостаточности, когда миллионы людей находятся во власти конкурирующего списка трансплантатов сердца».
Это исследование было частично поддержано Национальным научным фондом.
Поделитесь этой новостной статьей:
Упоминания в прессе
Science Friday
Аспирантка Клара Парк беседует с Айрой Флатов из Science Friday о своей работе по разработке бионического сердца, которое можно использовать для тестирования кардиологических устройств. Пак объясняет, что она и ее коллеги объединили настоящее сердце «с мышцами робота, чтобы имитировать реалистичные движения и анатомию сердца».
Полная история по науке пятница →
Связанные ссылки
- Ellen Roche
- Xuanhe Zhao
- Департамент машиностроения
- Департамент гражданской и экологической инженерии
- Институт для медицинской инженерии и науки
- 919191 гг. School of Science
Как построить искусственное сердце
Фрейзер указал на большой металлический насос и на выступающий из него белый кусок трубки — «длинный вход», как он сказал.
Пока это не было исправлено, оно обрекло устройство на провал. Небольшие различия, итеративно изменяемые, их последствия раскрываются только после смерти. Это было изобретение в замедленной съемке.
АбиоКор отменен. До Бивакора еще много лет. Сегодня единственная компания, производящая и продающая искусственные сердца, которые на самом деле имплантируются людям, — это SynCardia Systems в Тусоне, штат Аризона. Компания создавалась как спасательная миссия. Symbion, компания из Юты, которую помог основать Роберт Джарвик, потеряла F.D.A. одобрение сердца Jarvik-7 в 1990 г. из-за проблем с контролем качества; ее технология сердца была приобретена другой фирмой, которая провела десятилетние клинические испытания улучшенной версии сердца, но в 2001 году исчерпала свое финансирование. Какое-то время казалось, что технология исчезнет с лица земли. Но два кардиохирурга и инженер-биомедик собрали венчурный капитал, чтобы купить права на систему; они переименовали сердце в SynCardia Total Artificial Heart или T.
A.H. Компания, базирующаяся сейчас в нескольких зданиях, окружающих песчаную автостоянку, продает где-то севернее сотни сердец в год, и все они произошли от устаревшего воздушного Jarvik-7. Хотя SynCardia преуспела в создании сети хирургов, способных установить ей сердце, бизнес компании весьма незначителен. Несколько лет назад он объявил главу 11 и был куплен новыми инвесторами. Он справился с пандемией коронавируса, которая привела к отмене операций по всей стране, за счет производства дезинфицирующего средства для рук.
Вместе с Карен Штамм, директором по управлению программами SynCardia, и Мэттом Шустером, инженером, я наблюдал через окно, как техник в чистой комнате собирал одно из сердец. «Ключом к созданию искусственного сердца является материал, который мы используем», — сказал Шустер. «Сегментированное полиуретановое решение. Вы услышите, как мы называем это «spuzz» — S.P.U.S. Штамм рассмеялся. «На самом деле мы производим spus здесь, в кампусе», — продолжил Шустер.
«Это наша собственная запатентованная смесь. Он выходит из нашего производственного оборудования почти как сок или густой мед». Используя зубочистку, техник тщательно манипулировал слоями формованного меда. Полупрозрачное что-то перемещается по другому полупрозрачному чему-то. Процесс сборки занимает две с половиной недели.
Мы прошли через лабораторию, предназначенную для «анализа эксплантатов» — «Если мы получим сердце, мы разберем его и осмотрим», — сказал Шустер, — и вошли в другую комнату, заполненную несколькими дюжинами резервуаров с водой на полках. Внутри каждого резервуара билось сердце; рядом с баками располагались воздушные насосы или «приводы». Звук в комнате был оглушительный: быстрое, громкое тук-тук, тук-тук, , а внутри этого механический цоканье, как у пишущей машинки. Звуки повторялись два раза в секунду — индустриальный ритм, как будто мы были на фабрике по производству тиражей. — Здесь мы проводим наши долгосрочные исследования, — крикнул Штамм, перекрывая шум.
С одной стороны комнаты стояли пятьдесят куб. сердца, используемые маленькими пациентами; с другой стороны, семьдесят куб.см. модели, используемые более крупными. «Вот драйвер, который представляет собой механический звук», — сказала она, указывая на механический насос, похожий на коробку для завтрака, который был соединен воздушной трубкой с сердцем внутри резервуара. «Тогда вы слышите щелк-щелк — это на самом деле клапан внутри сердца».
Привод был в центре инноваций SynCardia. Его сердце может приводиться в движение одним из двух устройств, первое размером с мини-холодильник, второе размером с тостер — оба намного меньше, чем те, которые использовали пациенты Де Вриса. Драйверы необходимо обслуживать через несколько месяцев; когда загорается сигнальная лампочка, медицинский работник отсоединяет приводную линию и как можно быстрее снова подключает ее к другому устройству, чтобы сердце пользователя не екнуло. Пока я смотрел, вода в резервуарах слегка пульсировала в ритме. нужно много удар , чтобы каждую минуту прогонять через тело пять или шесть литров крови.
«Как это на самом деле звучит в человеке?» Я попросил.
— Стало гораздо тише, — сказал Штамм. — Но ты же слышишь. Я слышал истории, в которых пациенты говорят, что если они откроют рот, то другие люди услышат щелчок». Она рассказала мне, что некоторые пациенты сначала не могли переносить шум. Но потом, по ее словам, «они не могли спать без звука ка-чанк, ка-чанк ».
Мы прошли через склад, где на полках стояло около дюжины сердец, готовых к отправке; хирургические наборы, содержащие материалы, необходимые для их установки, были упакованы в отдельную стопку. Затем мы прошли через парковку к другому зданию, где в лабораторном помещении с высоким потолком ждала группа инженеров в защитных очках. Один из них протянул мне небольшой кусочек пластика в форме песочных часов: SPUS . Прозрачный, но слегка молочный, гладкий, но липкий на кончиках моих пальцев, он был почти нереально эластичным — я потянул за его концы, растянув горловину песочных часов в несколько раз по сравнению с ее первоначальной длиной, и она без усилий вернулась к своей первоначальной форме.
Через дверной проем я заметил гигантскую, изрядно поношенную машину, около дюжины футов высотой, сочетающую в себе аспекты нефтяной вышки и KitchenAid. «Реактор SPUS , — сказал Трой Виллазон, руководитель производства SynCardia. — Это начало шестидесятых. SynCardia приобрела машину в начале двадцатых годов, чтобы обеспечить стабильные поставки. «Сама техника прошла через всю историю этого материала», — сказал Вилласон. Некоторое время мы стояли и размышляли о том, использовалась ли эта самая машина при создании сердец Джарвика. «Вполне возможно», — сказал Шустер.
Я остановился перед доской, на которой над обычными схемами, нарисованными от руки, были расположены четыре фотографии пациентов SynCardia. Черный мужчина на больничной койке с сумкой в руках; лысеющий белый мужчина на поле для гольфа с тонким воздушным шлангом, выходящим из-под его рубашки к клюшкам; блондин, возможно, подростка, с рюкзаком; и молодые брат и сестра сидят вместе. «Нам нравится держать мотивацию на стене», — сказал Вилласон.
Девятилетний мальчик был самым молодым человеком, которому когда-либо пересадили сердце SynCardia. Самый долгоживущий пациент SynCardia использует сердце почти семь лет — достижение, которое в 1980-х годах могло бы стать прикрытием Жизнь.
Одной из самых больших проблем, с которыми сталкивается SynCardia, является устаревание. Jarvik-7, на котором основано сердце SynCardia, был разработан почти сорок лет назад; первоначальный F.D.A. разрешениям десятки лет. Сегодня замена любой отдельной части сердца — болта, клапана, резистора — может потребовать нового процесса утверждения. По мере того как поставщики прекращают свою деятельность или обновляют свои предложения, инженеры SynCardia должны искать, тестировать и затем получать одобрение на замену компонентов. Они живут в страхе перед фатальным сбоем в 9Реактор 0015 SPUS : строительство и получение разрешения на новый может занять год, в результате чего потенциальные новые пациенты останутся без сердец. Обслуживание устаревшего устройства стоит дорого.
«Даже если вы не улучшаете и не меняете его, а просто продолжаете производить то же самое — люди не понимают», — сказал Шустер. «Я работал в аэрокосмической отрасли и могу сказать вам, что часто бывает проще внести серьезные изменения в аэрокосмическую оборону, чем что-то изменить в искусственном сердце». Слушая, я представил, с какой сосредоточенностью пользователи сердца должны отслеживать взлеты и падения SynCardia.
В Соединенных Штатах менее двадцати больниц, в которых хирурги прошли обучение установке сердца. «Это узкий рынок, — говорит Дон Уэббер, генеральный директор. компании, сказал мне. Он достал свой телефон и открыл электронную таблицу, в которой были перечислены все пациенты-кандидаты на сердце на данный момент. «У нас выходит ежедневный листок», — пояснил он. «Нам позвонят, или пришлют смс, или электронное письмо, в котором будет сказано: «У нас может быть пациент». На экране телефона прокручивались ряды пациентов с цветовой кодировкой.
«Я начинаю подозревать, что ему наплевать на нас».
Мультфильм Фрэнка Котэма
SynCardia сталкивается с той же проблемой, с которой столкнулся Кули в 1960-х: вы должны быть очень больны, чтобы подумать о том, чтобы вырезать себе сердце из груди, но если вы будете ждать слишком долго и заболеете, вас уже не спасти. «Есть дела, которые находятся там», — сказал Уэббер с тревогой в голосе. «Вы видите это в списке на этой неделе, вы видите это в списке в конце недели, вы видите это в списке на следующей неделе. Они просто ждут, и ждут, и ждут». Чем дольше пациент ждет, тем меньше у него шансов пережить имплантацию искусственного сердца и любую последующую трансплантацию. «Это не чистое решение, — сказал Уэббер. «У вас есть несколько человек в этой команде» — хирурги, кардиологи, госпиталисты, и все они должны согласиться.
Бизнесмены используют множество различных метафор для описания изобретений и инноваций. Они говорят, что технологии могут развиваться непрерывно и прерывисто; что новые продукты должны подняться по «кривой принятия» или перепрыгнуть через пропасть юзабилити.
Никому не нужны были мобильные телефоны, пока они не стали настолько маленькими, что всем захотелось иметь их. Электромобили казались непрактичными, но гибридные двигатели, дав водителям почувствовать вкус технологии, ускорили их внедрение.
Перед искусственным сердцем стоит уникальная задача. Только те, кто сталкивается с неминуемой смертью, готовы использовать сегодняшние модели. И все же почти шестьсот шестьдесят тысяч американцев ежегодно умирают от сердечных заболеваний — число погибших на уровне пандемии, в отношении которого мы не чувствуем особой опасности. Все большее число из нас живет с больным сердцем и страдает от последствий. Чтобы полностью реализовать свой потенциал, искусственные сердца должны быть достаточно хороши, чтобы люди действительно захотели их использовать; они должны быть предпочтительнее не смерти, а отказавшего сердца, как замена тазобедренного сустава предпочтительнее отказавших тазобедренных суставов. Между тем, пока они не получат более широкого распространения, они останутся нишевым продуктом и, следовательно, будут недоступны для многих людей, которые в них нуждаются.
Еще мгновение Уэббер прокручивал свой список; Я задавался вопросом, должна ли Джесс быть на нем. Потом он убрал телефон.
Инженеры SynCardia отвечают за поддержание устаревшей технологии, но они также понимают, что ее необходимо развивать. Перед тем, как я уехал из Тусона, Виллазон рассказал мне о сердце нового поколения, которое разрабатывала компания SynCardia. В сердце будет использоваться новый насосный двигатель с батарейным питанием, который можно будет полностью разместить внутри пациента; как и AbioCor, он будет беспроводным, без внешнего драйвера. В то же время он будет перекачивать кровь, используя ранее существовавшие желудочки компании SPUS , которые уже были одобрены FDA. Подключив этот новый двигатель к своему старому автомобилю — гибридной модели — SynCardia надеялась быстро разработать и продать сердце, а также привлечь существующих клиентов. По словам Виллазона, новое сердце может быть надежной постоянной имплантацией. Его могут использовать люди, находящиеся немного дальше от пропасти.
Я не Бад Фрейзер, но я видел много искусственных сердец, и дизайн Виллазона показался мне одновременно простым и гениальным. И все же инженеры SynCardia были заняты производством, продажей и обновлением существующего сердца, спасая более сотни жизней в год. Они изо всех сил пытались найти время, чтобы запустить новое сердце. Они напечатали на 3D-принтере несколько прототипов и присмотрелись к ним; они разговаривали с инвесторами.
Команда Bivacor в Серритосе счастливо не обременена технологическим прошлым. Когда я был там, все собирались на тайский — еженедельный обед для всей команды. Это была большая группа для ресторана, но маленькая для дизайна искусственного сердца. Тиммс сидел на одном конце стола рядом с Николасом Грейтрексом, инженером-электриком.
«Теперь, когда вы приближаетесь к тому, чтобы поместить устройство в человека, как вы себя чувствуете?» Я попросил. «Это захватывающе, или причудливо, или что?»
«Чем ближе вы подходите к тому, чтобы попасть в человека, тем больше вы думаете обо всем, что может пойти не так, и о том, что вы можете сделать», — сказал Матиас Кляйнхейер, бородатый инженер.