Изобретение искусственного сердца: Изобретатель первого в мире искусственного сердца назвал причину его остановки |

Содержание

Изобретатель первого в мире искусственного сердца назвал причину его остановки

Медицина

Опубликовано: 16/03/2014 — 18:22

Искусственное сердце «Кармат». (©Société Carmat)

Воскресная газета «Журнал дю диманш» опубликовала имя первого в мире пациента, пережившего операцию по пересадке искусственного сердца. Клод Дани был прооперирован 18 декабря 2013 года. Он прожил 74 дня.

Газета также публикует интервью с Аленом Карпентье, хирургом, проводившем операцию. Он же является и разработчиком этого удивительного проекта искусственного сердца, который называется «Кармат» (Carmat).

Ален Карпентье пытается анализировать причины смерти пациента. По его версии, в механизме произошло короткое замыкание. Почему при этом не сработали различные системы безопасности, еще предстоит выяснить, — говорит хирург.

Как передал после этого французский телеканал i-Tele, все дальнейшие клинические испытания искусственного сердца «Кармат» приостановлены до выяснения причин. Сразу после смерти первого пациента в начале марта было объявлено, что на подобную операцию во Франции согласились еще два человека.

В ноябре прошлого года инженеры «Кармат» заявляли, что планируют завершить все клинические испытания к концу 2014 года. После этого Европа должна была дать добро на коммерческое изготовление искусственного сердца.

«Кармат» является уникальным проектом, предназначенным для больных сердечной недостаточностью в последней стадии, продолжительность жизни которых очень короткая.

Здравоохранение
Медицина
Наука
Франция

Главное по теме

Франция

В Париже успешно осуществлена первая пересадка искусственного автономного сердца

Медицина

Во Франции провели первую операцию по вживлению искусственного сердца

Как начиналось создание искусственного сердца

9 марта 2017

RT на русскомиещё 1

В марте 1952 года, в одной из американских больниц врачам впервые удалось поддерживать жизнь пациента при помощи «искусственного сердца» в течение почти полутора часов. С тех пор этот случай упоминают как первое успешное использование подобного аппарата для поддержания кровообращения у человека. О том, как учёные десятки лет пытались заменить человеческое сердце механизмом и с какими трудностями им пришлось столкнуться, — в материале RT.

Фото: RT на русскомRT на русском

Гонка за кровотоком

Видео дня

В марте 1952 года в США врачи смогли поддерживать жизнь пациента при помощи искусственного сердца в течение почти полутора часов. В те времена в разных странах мира полным ходом шла работа над аппаратом, который позволил бы заменить человеческое сердце. Разные конструкции такого устройства испытывали едва ли не ежемесячно. Опыты над животными плавно подходили к концу, и учёные всё чаще пытались задействовать аппараты при оперировании людей.

О полноценной замене сердца тогда речь ещё не шла, однако исследователи вплотную подошли к изобретению устройства, которое могло бы поддерживать кровообращение во время операций. В те времена их могли проводить только на закрытом сердце, что сильно ограничивало число нарушений, которые хирурги могли исправить.

Одним из первых успехов можно считать работу российского экспериментатора Владимира Демихова. В 1937 году он заменил сердце собаки на искусственный агрегат. Ему удалось доказать, что по крайней мере несколько часов кровь по сосудам можно гонять таким образом. Позднее он и вовсе провёл успешную операцию по трансплантации донорского сердца псу, допустив возможность пересадки органа в организм человека.

Другой учёный, американский исследователь Джон Гиббон, из года в год проводил многочисленные эксперименты сначала на животных, а затем при поддержке компании IBM начал испытывать свои аппараты на людях. Также над устройствами, в основе которых лежал насос для перекачки жидкостей, работали Клэренс Деннис, Чарльз Линдберг, Алексис Каррель и другие.

Помимо перекачки крови нужно было снабжать организм пациента кислородом, но объединить два устройства в одно было меньшей проблемой. Пациенты, возраст которых зачастую не превышал пять лет, погибали во время операций. Джон Гиббон списывал это на человеческий фактор. Он был уверен, что техника работает исправно. Стоит отметить, что к фатальным последствиям для пациентов в ходе недолгих операций как правило приводил неправильный диагноз.

Громкая сенсация

8 марта 1952 41-летнему сталевару Питеру Дьюрингу из городка Бетхелем понадобилась операция на сердце. В распоряжении врачей из трёх больниц, которые поспешили ему на помощь, был прибор на основе перистальтического насоса, принцип которого разработал ещё в 1931 году американский кардиохирург Майкл Дебейки. Сам учёный к тому времени преподавал в Бэйлорском университете в Техасе, а аппарат местные врачи доработали сами.

Подключив пациента к насосу, девять врачей, пять медсестёр и два технических специалиста пытались найти причины ухудшения состояния мужчины. Аппарат установили так, чтобы он перегонял только часть крови — три литра в минуту вместо пяти. Медики надеялись обнаружить кровяной сгусток или другую преграду, мешавшую нормальной работе органа. Несмотря на то, что спасти Дьюринга не удалось, благодаря насосу он смог прожить ещё 80 минут.

Следующие несколько дней СМИ друг за другом разносили новости об уникальной операции. «Врачи впервые успешно применили искусственное сердце во время операции, но пациент скончался», — говорилось в выходившей в штате Огайо газете The Coshocton Tribune. При этом отмечалось, что это был первый случай в стране, когда к аппарату подключили человека. Со ссылкой на представителей больницы та же газета сообщала, что чуть раньше местные учёные удачно испытали насос для кровообращения на собаке.

Наука пропитывает жизнь

До настоящей сенсации оставалось совсем недолго. Одной из первых успешных операций на человеческом сердце при использовании аппарата искусственного кровообращения считают опыт с устройством американского хирурга Фостера Додрилла. Объединившись с инженерами компании General Motors, он разработал своё искусственное сердце. В июле 1952 года Додрилл успешно применил свой аппарат, напоминающий 12-цилиндровый двигатель, чтобы исправить порок сердца у 41-летнего Генри Опитека. Процедура длилась 80 минут, 50 из которых больной был подключен к аппарату. После операции Опитек прожил ещё около 30 лет.

Искусственное сердце, разработанное Додриллом.

gmheritagecenter.com

Чуть позже добился положительного результата и американский кардиохирург Джон Гиббон. Его первая по-настоящему удачная операция прошла в Медицинском колледже Джефферсона в Пенсильвании. 6 мая 1953 года у Гиббона получилось успешно прооперировать 18-летнюю девушку. Однако последующие операции были омрачены смертями пациентов от осложнений, в связи с чем учёный отказался от дальнейших испытаний созданного им искусственного сердца.

С тех пор учёные продолжали разработку аппаратов искусственного кровоснабжения и значительно продвинулись в этой области, хотя операции на открытом сердце по-прежнему остаются довольно опасными. Что же касается сенсации в пенсильванской больнице, быстро разошедшаяся новость не забылась со временем. Так, например, американский писатель Чарльз Уиллингем в своей книге «В моё время: век величайших изменений в истории человечества» (In My Time:the Greatest Century of Change in the History of Man), вспоминает, как 8 марта 1952 года услышал по телевизору о том, что на человеке впервые успешно испытали искусственное сердце.

«Я очень любил науку, — писал он. — И каждый день, куда ни гляну, я везде замечал, как она пропитывает нашу жизнь».

Владимир Демихов,IBM,General Motors,

Роберт Ярвик | Lemelson

Роберт Коффлер Ярвик, изобретатель первого имплантируемого на постоянной основе искусственного сердца, родился в Мичигане 11 мая 1946 года. Он рано продемонстрировал свои механические способности, изобретя такие полезные устройства, как хирургический степлер и другие медицинские инструменты, когда просто подросток.

В 1964 году Джарвик был студентом Университета штата Юта. Его отец заболел болезнью сердца, и ему пришлось сделать операцию на открытом сердце. Именно тогда Ярвик узнал, что многие пациенты с сердечными заболеваниями нуждаются в пересадке сердца. Однако в некоторых случаях болезнь сердца настолько серьезна, что пациент может не пережить ожидания донорского сердца. Стремясь помочь этим пациентам прожить как можно дольше с имеющимся у них сердцем, ученые-медики начали разрабатывать электронные устройства, такие как дефибрилляторы, кардиостимуляторы и модели искусственного сердца.

В этот момент Ярвик очень заинтересовался медициной и начал думать о возможных конструкциях искусственных сердец, которые могли бы помочь таким людям, как его отец. Он решил поступить в медицинский институт и в 1976 году получил степень доктора медицины в Университете Юты.

К середине 1970-х годов уже появилось несколько конструкций искусственного сердца. В середине 1950-х доктор Пол Винчелл запатентовал искусственное сердце. В 1957 году группа ученых под руководством Виллема Колффа, врача голландского происхождения, проверила модель на животных, чтобы выявить проблемы. Еще одна модель, которая тестировалась в 1969, созданный группой под руководством Дентона Кули из Техасского института сердца, поддерживал жизнь пациента более шестидесяти часов. Затем врачи и ученые начали рассматривать возможность создания постоянной, а не временной имплантируемой модели сердца.

В 1982 году постоянный дизайн Ярвика был первым в своем роде. Он назвал искусственное сердце Ярвик-7. Изготовленный из лавсанового полиэстера, пластика и алюминия, Jarvik-7 имел внутреннюю систему питания, которая регулировала насос через систему шлангов для сжатого воздуха, которые поступали в сердце через грудную клетку. Воздушные шланги были подключены к камерам. Энергетическая система сердца приводила в действие насосы, перекачивающие кровь по телу пациентов. Ярвик и его команда протестировали устройство на коровах и других животных, убедившись, что сердце может постоянно биться не менее 100 000 раз в день. Вскоре он был готов к испытанию на человеке.

В 1982 году первый пациент, дантист из Сиэтла Барни Кларк, прожил 112 дней после имплантации Jarvik 7 в его грудную полость во время операции, длившейся 7 1/2 часов. Хирург Уильям ДеВриз из Университета Юты провел операцию. Кларк, который по разным медицинским причинам не был кандидатом на операцию по трансплантации, так и не смог покинуть больницу. Система была открыта для заражения, поэтому Кларк и последующие реципиенты Jarvik 7 заболели. Пациентов приходилось держать на препаратах для разжижения крови, чтобы предотвратить образование тромбов и инсульты. Кларк умер от полиорганной недостаточности, но Jarvik 7 все еще работал, когда он скончался.

После операции Кларка сердце Джарвика 7 имплантировали много раз. Рекорд по искусственному сердцу принадлежит Уильяму Шредеру, которого подключили к аппарату Jarvik-7 в 1985 году. Он прожил 18 месяцев, хотя в последние дни перенес инсульты, внезапные кровотечения и инфекции.

К концу 1980-х годов было имплантировано около 70 устройств Jarvik для поддержки пациентов, ожидающих трансплантации. С тех пор разработка улучшенного искусственного сердца продолжалась. Сегодня ученые продолжают работать над созданием искусственного сердца, которое могло бы обеспечить реалистичный и постоянный вариант выживания.

искусственное сердце | Британика

Искусственное сердце Jarvik-7

Смотреть все медиа

Похожие темы:: сердечно-сосудистая система человека
аппарат искусственного кровообращения
вспомогательное устройство для желудочков
оксигенатор
механическое сердце

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

искусственное сердце , устройство, поддерживающее кровообращение и оксигенацию в организме человека в течение различных периодов времени. Два основных типа искусственных сердец — это аппарат искусственного кровообращения и механическое сердце.

Аппарат искусственного кровообращения представляет собой механический насос, который поддерживает кровообращение и оксигенацию пациента во время операции на сердце, отводя кровь из венозной системы, направляя ее по трубке в искусственное легкое (оксигенатор) и возвращая ее в организм. Оксигенатор удаляет углекислый газ и добавляет кислород в кровь, которая перекачивается в артериальную систему. Крови, перекачиваемой обратно в артерии больного, достаточно для поддержания жизни даже в самых отдаленных частях тела, а также в органах с наибольшими потребностями (например, в головном мозге, почках и печени). Для этого каждую минуту необходимо перекачивать до 5 литров (1,3 галлона) или более крови. Пока сердце освобождается от своих насосных функций, его можно остановить, и хирург может провести операцию на открытом сердце, которая может включать восстановление или замену клапана, устранение дефектов внутри сердца или реваскуляризацию заблокированных артерий.

О первом успешном клиническом применении аппарата искусственного кровообращения сообщил американский хирург Джон Х. Гиббон-младший в 1953 году. оксигенатор, разработанный Гиббоном, и роликовый насос, разработанный в 1932 году американским хирургом Майклом Э. Дебейки. С тех пор аппараты искусственного кровообращения были значительно улучшены за счет более компактных и эффективных оксигенаторов, что позволило использовать их не только у взрослых, но также у детей и даже новорожденных.

Механические сердца

Механические сердца, в том числе полностью искусственные сердца и вспомогательные желудочковые устройства (VAD), представляют собой устройства, способные заменить насосную функцию сердца или помочь ей в течение длительного времени, не вызывая чрезмерного повреждения компонентов крови. Имплантация тотального искусственного сердца требует удаления обоих желудочков пациента (нижних камер). Однако при использовании VAD для поддержки правого или левого желудочка все сердце остается в организме. Механические сердца имплантируют только после того, как максимальное медицинское лечение не дало результатов. Их можно использовать для сердечной реанимации после остановки сердца, для восстановления после кардиогенного шока после операции на сердце, а также у некоторых пациентов с хронической сердечной недостаточностью, ожидающих пересадки сердца. Иногда механические сердца использовались в качестве постоянной поддержки у пациентов, которым не подходит пересадка сердца, или в качестве моста к восстановлению собственного больного сердца пациента. Цель состоит в том, чтобы предоставить безопасную и эффективную систему, которая позволяет реципиенту свободно передвигаться, тем самым улучшая качество жизни. Некоторые получатели ДВА прожили несколько лет и вернулись к работе и нормальной физической активности.

Левая VAD перекачивает насыщенную кислородом кровь из левого желудочка в аорту. Насосная часть устройства имплантируется в левую верхнюю часть живота или левую часть грудной клетки. Трубка от помпы выходит из кожи и соединяется с контроллером, который регулирует работу помпы, и с источником питания. Пневматические устройства имеют мембраны или мешочки, которые перемещаются под давлением воздуха для перекачивания крови, в то время как электрические устройства используют электромеханические системы для питания. Разрабатываются электрические устройства, полностью имплантируемые и не требующие выхода трубки под кожу; в этих устройствах питание помпы передается между внешними и внутренними батареями через неповрежденную кожу.

Большинство механических сердец включают в себя различные центробежные насосы, паракорпоральные пульсирующие насосы, насосы искусственного кровообращения (ИК) и внутриаортальный баллонный насос (ВАБК). Эти насосы генерируют пульсирующий поток крови и давление, подобные тем, которые возникают в естественном сердце. С другой стороны, устройства меньшего размера, известные как насосы с осевым потоком, создают непрерывный поток крови с помощью технологии типа реактивного двигателя. Опытная хирургическая бригада выбирает конкретное устройство для имплантации, оценивая размер пациента, объем поддержки, необходимой сердцу, и ожидаемую продолжительность поддержки.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Первое успешное использование механического сердца у человека было выполнено Майклом Э. Дебейки в 1966 году. После операции по замене аорты и митрального клапана пациенту была установлена левая ДВА, позволившая отлучить пациента от сердца- легочный аппарат; через 10 дней насосного кровотока из ДВА сердце восстановилось, и ДВА удалили. В 1970-х годах были разработаны синтетические материалы, которые значительно помогли в разработке постоянных искусственных сердец. Одно из таких устройств, разработанное американским врачом Робертом К. Джарвиком, было хирургическим путем имплантировано пациенту американским хирургом Уильямом К. ДеВрисом в 1919 году.82. Алюминиево-пластиковое устройство, названное Jarvik-7 в честь его изобретателя, заменило два желудочка пациента. Две резиновые диафрагмы, имитирующие работу естественного сердца, приводились в действие внешним компрессором, соединенным с имплантатом шлангами. Этот первый реципиент прожил 112 дней и умер в результате различных физических осложнений, вызванных имплантатом. Последующие пациенты чувствовали себя немного лучше или даже хуже, поэтому использование Jarvik-7 было прекращено. В 2001 году группа американских хирургов имплантировала первое полностью автономное искусственное сердце, названное искусственным сердцем AbioCor. Больной прожил 151 день.

В 2008 году французская компания Carmat, основанная кардиологом Аленом Карпантье, разработала полностью функциональное искусственное сердце. Устройство было покрыто специально разработанным биосинтетическим материалом для предотвращения образования тромбов и снижения вероятности иммунного отторжения — проблем, связанных с искусственными сердцами AbioCor и Jarvik-7. Сердце Carmat также использовало датчики для регулирования кровотока и сердцебиения.