Искусственное сердце

Объединение соперников

США и СССР решили действовать сообща и в 1974 году подписали бумаги о совместных разработках и исследованиях синтетического сердца. Договор подписали в Москве. Этот тандем просуществовал около 20 лет. Возглавил этот проект Валерий Шумаков в 1975 году. Спустя год в Советском Союзе была открыта первая Лаборатория искусственного сердца.

В.Шумаков

Вершиной её работы стала разработка “Герц-02”. Испытания этого нового прибора было проведено спустя 10 лет после создания, в 1985 году. Первым подопытным стало животное, а точнее теленок.

Мнение эксперта
Александр Николаевич Румянцев
Изобретатель, владелец многих патентов, кандидат технических наук, профессор Санкт-Петербургского технического университета.

Он прожил с синтетическим органом более чем две недели. Но по неизвестным причинам, тестирование было остановлено на неопределенный срок. Скорее всего причиной остановки работ стало финансовое положение в стране.

Три метода

В современной медицине находят применение три системы экстракорпорального кровообращения:

• общего;
• регионарного;
• вспомогательного.

В первом случае АИК полностью заменяет легкие и сердце. Это способ практикуется в кардиохирургии.

Под регионарным кровообращением понимается перфузия отдельного органа, который на какое-то время изолируется от кровеносной системы. Использование этого метода часто происходит при гнойной хирургии и онкологии, чтобы подать к больному месту большее количество лекарственных препаратов.

Главные задачи вспомогательного кровообращения:

• уменьшить потребление кислорода миокардом;
• увеличить его снабжение кислородом;
• увеличить подачу кислорода в другие физиологические системы или органы.

Принципиальная работа АИК

Золотые годы кардиостимуляции: 50-е – 60-е годы XX века.

В 1957 году был разработан первый переносной кардиостимулятор, работающий от батареи. Непосредственное участие в его разработки приняли основатели фирмы Medtronic, Е. Бакен и Палмер Хермюндсли.

Первое здание Медтроник

В это время активно развивалась хирургия на открытом сердце. Одним из выдающихся хирургов был Вальтон Лиллехай. Именно он принял участие в разработки электродов, которые подшивались к сердцу после открытой операции. Это позволило уйти от высоковольтной стимуляции, потому что если электрод напрямую контактирует с сердцем, то достаточно нескольких вольт для эффективной стимуляции.

Первая имплантация кардиостимулятора в организм человека была выполнена в Швеции. Система была разработана хирургом Аке Сеннисом и врачом изобретателем Руна Элмквисом. Пациентом был 43 летний инженер Арне Лфрссон.

В дальнейшем развитие шло в направлении уменьшения размеров кардиостимуляторов, увеличения срока службы, появления новых функций.

первый имплантируемый ЭКС

Последствия протезирования

У четверти людей, перенесших замену клапанов, формируется кардиопротезный психопатологический комплекс. Пациент начинает постоянно думать о протезе. Ему кажется, что имплантат может в любую минуту сломаться и поставить его жизнь под угрозу. Страх усиливается ночью, поскольку в это время звук от работы имплантата лучше слышится. Из-за тревоги человек не может заснуть, у него развивается депрессия, появляются мысли о самоубийстве.

Есть ситуации, когда без операций на миокарде не обойтись, например, при наследственных патологиях или травмах. Но значительную часть заболеваний сердечно-сосудистой системы можно избежать, если бережнее относиться к сердцу – не злоупотреблять алкоголем, не курить, не переедать, регулярно выполнять физические упражнения. Профилактические меры просты, но они помогут уберечься и от АИК, и от оперативного вмешательства.

Дополнительную информацию о разработках российских ученых по теме статьи можно узнать из видео:

Модели Править

Искусственные сердца, которые пациенты в настоящее время носят, требуют таскать тяжёлый аккумулятор, без которого не будет работать насос. Например, мужчина, носивший искусственное сердце в течение года был с тяжелыми батареями в в рюкзаке. Но ученые из Университета Райза предложили подавать энергию на искусственное сердце без батарей — носить на ноге аккумулятор. Разумеется, есть и дополнительные батареии для того, чтобы их можно было носить, когда вы лежите

Ранний этап развития Править

Первое искусственное сердце сделал советский ученый Владимир Демихов в 1937 году. Сердце было пересажен собаке.

2 июля 1952 года 41-летний Генри Опитек, страдающий одышкой, сделал медицинскую историю в больнице Харперского университета в государственном университете Уэйна в Мичигане. Сердечная машина Dodrill-GMR , считающаяся первым операционным механическим сердцем, успешно использовалась при выполнении операции на сердце.

Лес Дьюи Додрилл , тесно сотрудничая с Мэтью Дадли, использовал машину в 1952 году, чтобы обходить левый желудочек Генри Опитек в течение 50 минут, пока он открыл левое предсердие пациента и работал над ремонтом митрального клапана. В послеоперационном докладе Додрила он отмечает: «Насколько нам известно, это первый случай выживания пациента, когда механический сердечный механизм использовался, чтобы взять на себя полную функцию организма, поддерживая кровоснабжение тела, в то время как сердце был открыто и работало».

Abiocor Править

Имплантируемое искусственное сердце AbioCor компании Abiomed получило одобрение от американского управления по контролю над пищевыми продуктами и медикаментами (FDA).

Искусственное сердце abiocor

Это первое в мире полностью вживляемое постоянное искусственное сердце(на момент 2006 года) проходило испытания на пациентах-добровольцах в течение нескольких лет. Теперь его имплантация должна принять более массовый характер. Потенциально речь идёт о сотнях, а, быть может, тысячах человек.

В августе 2012 года ключевой исследователь и разработчик AbioCor Дэвид Ледерман умер от рака поджелудочной железы.

Компания также планирует улучшить AbioCor во второй версией. Ожидается, что он продлится пять лет, что более чем в три раза превышает ожидаемую продолжительность жизни AbioCor. Компания заявила, что она будет на 30 процентов меньше оригинальной модели, и ее можно было бы внедрить в мужчин и женщин более низкого роста. Были запланированы дополнительные модификации, чтобы снизить риск развития инсульта у пациента, что было связано с FDA

Carmat bioprosthetic heart Править

27 октября 2008 года французский профессор и ведущий специалист по пересадке сердца Ален Ф. Карпентье объявил, что полностью искусственное искусственное сердце будет готово к клиническому испытанию к 2011 году и альтернативной трансплантации в 2013 году. Оно было разработано и будет производиться им, биомедицинским фирма CARMAT SA , и венчурная компания Truffle Capital. Прототип использовал встроенные электронные датчики и был изготовлен из химически обработанных тканей животных, называемых «биоматериалами», или «псевдокожа» биосинтетических, микропористых материалов.

Согласно пресс-релизу Carmat от 20 декабря 2013 года, первая имплантация его искусственного сердца у 75-летнего пациента была проведена 18 декабря 2013 года группой европейских больниц Жоржа Помпиду в Париже (Франция). Пациент умер через 75 дней после операции.

В конструкции Carmat каждая из двух камер разделена мембраной, которая удерживает гидравлическую жидкость с одной стороны.Моторизованный насос перемещает гидравлическую жидкость в камеры и из нее, и эта жидкость заставляет мембрану двигаться; кровь течет через другую сторону каждой мембраны. Обращенная к крови сторона мембраны сделана из ткани, полученной из мешка, который окружает сердце коровы, чтобы сделать устройство более биосовместимым. Устройство Carmat также использует клапаны из ткани сердца коровы и имеет датчики для обнаружения повышенного давления внутри устройства. Эта информация отправляется во внутреннюю систему управления, которая может регулировать скорость потока в ответ на повышенный спрос, например, когда пациент тренируется.

Чего успели достичь?

Советские ученые смогли наладить работу искусственного сердца с внешним приводом так, что оно было способно работать 100 дней. Именно это достижение дало возможность полагаться на клинические испытания.

В конце 1986 года было проведено 17 операций по замене сердца. Наши врачи даже выезжали за границу по очень экстренным вызовам. Но, старания врачей были почти напрасными, ведь они спасали жизнь пациентов всего на 15 суток.

Искусственное сердце «Герц-02»

Спустя много лет разработка 1975 года осталась наиболее актуальной. По состоянию на 2010 год ученые не создали более продуктивного синтетического сердца.

В наши дни успешно оперируют пациентов даже с самыми сложными диагнозами. Пересадка донорского сердца стала одной из самых востребованных и высокооплачиваемых процедур.

Первые кардиостимуляторы: механизмы 1920-1930 годов.

Заслугу изобретения первого наружного кардиостимулятора разделили между собой два доктора: австралийский анестезиолог Марк Лидвелл и американский физиолог Алберт Химэн. Работая независимо в разных концах мира они разработали первый кардиостимулятор, который был наружным. В 1928 году Марк Лидвелл использовал электрическую стимуляцию сердца, чтобы сохранить жизнь ребенку, родившемуся с полной АВ блокадой. Ребенок выжил. В 1932 году Химен разработал мотор с ручной подзаводкой, генерирующий электрические импульсы. Свой прибор он назвал искусственным водителем ритма. Этот термин используется и в настоящее время. Всего было изготовлено 3 модели данного аппарата, ни один из них не сохранился до настоящего времени. Необходимо отметить, что Химен встретил сопротивление медицинской общественности, которая отвергла его изобретение.

ЭКС Химена

Мы будем киборгами?

Почти каждый обитатель Земного шара в глобальном смысле мечтает о двух вещах – освоить космос и жить вечно. Планируя полеты на дальние планеты, ученые поняли – чтобы освоить космос, надо жить почти что вечно. Именно при разработке вариантов освоения космоса был придуман термин «киборг» – гибрид человека и машины, который может выживать в непригодных для обычного человека условиях.

Многие ученые считают, что homo sapiens скоро перестанет существовать, а люди превратятся в киборгов. Известный предприниматель, реализующий научную фантастику, Илон Маск уверен, что мы – уже нечто похожее на киборгов, ведь смартфоны стали частью нас и продолжением нас самих. Илья Чех, основатель компании по производству детских протезов «Моторика», высказал мнение, что в будущем бионическая искусственная рука и вовсе заменит нам смартфоны. Вместе со всеми возможностями современных гаджетов кибер-конечность будет обладать чувствительностью, подвижностью и даже достаточной силой.

Мы уже живем в эпоху искусственного интеллекта. В 2016 году был создан первый робот с искусственным интеллектом Софи. По словам его создателей, он будет использован на благо человечества. Однако, «рожденная» в США Софи на вопрос журналиста, есть ли у нее в планах уничтожить человечество, ответила положительно.

Трансгуманизм

Уже с 80 годов прошлого века существует философия трансгуманизма. Ее последователи считают, что с помощью техники человек перестанет болеть, страдать, а на Земле наступит «дивный, новый мир». Бионика, объединенная с генетикой, может в ближайшем будущем создать человека с нужными способностями, абсолютно здорового физически и развитого умственно. Есть вероятность, что появятся «искусственные люди», запрограммированные на раскрытие конкретных генов и, возможно, «выношенные» не в утробе матери, а в лабораторных условиях.

Желание обладать здоровым телом, без недостатков и даже с дополнительными возможностями, которые не даются при рождении, похоже, заложено в каждом из нас. Но споры об изменениях в моральном и психологическом облике кибер-человека ведутся до сих пор. Как техника внутри организма, дающая его владельцу большие возможности, повлияет на его характер, мысли и чувства? Будет ли ценить человек то, что не будет бояться потерять – здоровье и жизнь, и останется ли в усовершенствованной модели человека его человечность?

Какой будет медицина через 100 лет?

Вероятно, что медицина будущего будет ограничена одной сферой – заменой органов. Деятельность врача станет похожа на работу автомеханика, который делает тюнинг автомобиля, меняет мотор на новый «движок» с большей скоростью, ставит бронированные стекла.

У гениальных умов есть цель – сохранить свой мозг, несмотря на старение тела. «Мозга достаточно» – утверждает наука, которая уже смогла соединить мозговые центры парализованной женщины с авиасимулятором с помощью нейронных передатчиков. Эксперимент был поставлен в 2015 году. Женщина полностью управляла самолетом с помощью мысленных команд. Вполне возможно, что вместо лечения нам просто предложат новое бионическое тело, куда переместят наше сознание. После обычного наркоза человек проснется в новом теле, сохранив свой импринт – опыт прошлого, убеждения, стереотипное поведении, одним словом, свое «Я».

Древний мир.

Гипократ и Аристотель о сердце.

Еще в древнем мире философы и ученые отмечали в своих высказываниях некоторые аспекты электрофизиологии сердца. Так, Гиппократ отмечал связь частых потерь сознания людей с внезапной смертью.

Гипократ

Аристотель считал, что сердце — это источник всех движений, что весьма точно с точки зрения современной физиологии.

Пульс в древнем мире.

Множество ученых древнего Китая, древней Греции и древнего Рима писали целые книги про пульс. Описывали десятки различных видов пульса. Так, Гален из Рима считал что для каждой болезни характерна своя особая форма пульса.

В Центре сердечно-сосудистой хирургии имени Бакулева в Москве идет сложнейшая операция, от успеха которой зависят несколько направлений отечественной медицины.

В Центре сердечно-сосудистой хирургии имени Бакулева в Москве идет сложнейшая операция, от успеха которой зависят несколько направлений отечественной медицины.

Впервые в России пациентке пересаживают искусственное сердце полностью. Оно будет поддерживать ее жизнь до тех пор, пока не найдется подходящий донор. У нас в стране подобных операций еще не проводили.

Совсем недавно подобное казалось просто фантастикой, но теперь это изобретение стало реальностью. Оно может дать надежду на выздоровление десяткам тяжело больных.

Из центра хирургии  корреспондент НТВ Николай Захаров.

Для 60-летней Татьяны биение искусственного сердца  единственная возможность жить, потому что ее собственное почти три года не работает. По непонятной врачам причине сердце женщины увеличилось, стало дряблым и не качает кровь. А из-за недостатка кислорода Татьяна постоянно задыхается, не может есть, спать, не встает с кровати. В интервью она просила не показывать ее лицо.

Татьяна, пациентка: «К сожалению, терапия не помогает, понимаете? Поэтому я согласна. Я согласна, меня не пугает эта маленькая „хрюкалка“, которая будет со мной. Но это же временно, правда? Ведь нужно как-то это с юмором принимать, правильно ведь? Ну, не обязательно же так прям серьезно.

Ну, поживем. Самое главное, что я могу двигаться. Я могу что-то делать дома, я могу выйти с коляской во двор. Лучше же будет, мне будет лучше, я надеюсь на это. Я уверена в этом, уверена. Просто уверена».

К этой операции в Центре имени Бакулева готовились почти год. Академик Лео Бокерия ездил на стажировку в США и сначала имплантировал протезы сердец свиньям.

Лео Бокерия, директор Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева, академик РАМН: «Принципиально мы начинаем использовать совершенно новый тип вспомогательного кровообращения, то есть фактически это механическое сердце. В отличие от насоса здесь уже убирается все, кроме части предсердия».

Фраза «Вместо сердца  пламенный мотор» в данном случае не просто фигуральное выражение. Искусственный аппарат действительно ставят вместо живого органа. Если подобные операции в России проводились и раньше, то тогда пациентам вживляли часть сердца, например, желудочек. Либо присоединяли аппарат к работающему органу, а тот помогал ему биться.

Но чтобы вместо родного биологического сердца поставили механическое устройство  такое в России впервые. За сегодняшнюю операцию Татьяна сменит три сердца: собственное, систему искусственного кровообращения, которая поддерживает жизнь, когда орган уже ампутировали, и сам имплантант.

Протез сердца  это насос в теле пациентки. Наружу будут выходить только провода. И чтобы все работало, Татьяна вынуждена будет постоянно катать с собой маленький чемоданчик. Там вся электроника и аккумуляторы. Каждый из них может работать без подзарядки максимум 12 часов. Это искусственное сердце привезли из Америки.

Стивен Лендфорд, кардиолог: «Это система обеспечения искусственного сердца. А само сердце представляет из себя аппарат, который наполняет воздухом диафрагму, таким образом сердце начинает качать кровь абсолютно как натуральное. Система разработана много лет назад, но это сейчас самая современная технология».

Искусственное сердце поставят именно Татьяне, потому что из 45 человек, ожидающих операции в Бакулевском центре, у нее самое тяжелое состояние. С этим аппаратом женщина может жить до 6 лет, но врачи рассчитывают, что искусственный пульс у пациентки будет биться гораздо меньше, а донора для пересадки живого сердца подберут месяца через 34.

С одной стороны, протез дает шанс на жизнь, а с другой  ставит ее по необходимости, потому что найти донорское сердце очень трудно.

Константин Шаталов, профессор, хирург: «В США, на которые мы постоянно уповаем и постоянно ссылаемся, ежегодно выполняется три тысячи операций трансплантации сердца. В нашей стране за 25 лет, то есть с того момента, когда была выполнена первая операция трансплантации, выполнено не многим более 270 операций».

Операция должна закончиться ближе к вечеру. Если все пройдет успешно, через неделю Татьяна сможет сама ходить. А примерно через месяц ее могут выписать.

Новости СМИ2

Органы на подходе — что сейчас в разработке?

Ученые совместно с медиками пытаются создать все органы человека, начиная с синтеза сложных тканей. Но можно выделить несколько разработок, которые, возможно, уже скоро будут доступны в качестве метода лечения в клиниках.

В ближайшее время ожидаются результаты исследований следующих искусственных органов:

• сфинктер заднего прохода;
• сеть кровеносных сосудов;
• яичники;
• почки;
• печень;
• ухо;
• легкие;
• поджелудочная железа;
• визуальный протез или искусственный глаз.

Активнее всего, пожалуй, исследуют печень. Профессор регенеративной медицины Доктор Колин Макгаклин, который работает в университете Ньюкасла, утверждает, что искусственную печеночную ткань уже через 5 лет можно будет использовать для лечения печеночных болезней. Правда, пока вживлять эту печень не планируют. Ее будут использовать только вне тела, как аппарат для диализа. А вот с анальным сфинктером повезло больше. После его пересадки мышкам он легко прижился и функционировал как «заводской». Подробнее об исследованиях читайте, перейдя по .

Развитие технологий искусственных сердец

Подобные документы

Признаки внезапной остановки сердца. Наружный массаж, после остановки сердца с целью восстановления его деятельности и поддержания непрерывного кровотока до возобновления работы сердца. Эффективность искусственного дыхания изо рта в рот и изо рта в нос.

Первая пересадка сердца животного человеку. Показания, противопоказания к трансплантации. Требования к донору сердца. Индукция терапии в предоперационном периоде. Включение искусственного кровообращения. Хирургический доступ, соединение крупных сосудов.

Кардиохирургия и качество жизни. Эффективность хирургии сердца. Доступность хирургии сердца. Операция в ритме сердца. Робот оперирует сердце. Хирургическое лечение ишемической болезни сердца. Мультифокальный атеросклероз. История искусственного сердца.

Определение роли клапанов сердца в системе кровообращения. Развитие клапанного аппарата сердца человека в эмбриогенезе. Скелетотопия и микроанатомия клапанов сердца. Особенности функционирования клапанов в различные фазы сердечного цикла, пороки сердца.

Патоморфология, причины, гемодинамика, симптомы и основные методы диагностики поражений клапанного аппарата сердца. Причины появления патологии. Особенности недостаточности аортального клапана. Характеристика клапанных пороков сердца. Шумы сердца.

Определение понятия врожденных пороков сердца. Диагностические критерии и классификация врожденных пороков сердца. Критические пороки сердца у новорожденных. Специальные методы диагностики. Показания к хирургической коррекции врожденных пороков сердца.

Расспрос и осмотр больного с заболеванием сердца. Диагностическое значение пальпации и перкуссия сердца в патологии. Аускультация сердца: тоны сердца в патологии. Сердечные шумы, диагностическое значение. Синдром поражения клапанного аппарата сердца.

Приобретенные пороки сердца . Недостаточность и стеноз митрального, аортального и трехстворчатого клапанов. Лечение врожденных и приобретенных пороков сердца. Радикальная пластика или имплантация искусственных клапанов, коарктация аорты.

Эхокардиография сердца — современный безболезненный и безопасный метод диагностики многих болезней сердца и сосудов. Преимущества, показания и противопоказания к проведению и эхокардиографии. Показатели, определяющие нормальное состояние сердечной мышцы.

Искусственное сердце AbioCor получило официальную путёвку в жизнь

Сердце AbioCor весит 907 граммов. Но это – не единственный узел, который в комплекте будет имплантирован пациенту .

Имплантируемое искусственное сердце AbioCor компании Abiomed получило одобрение от американского управления по контролю над пищевыми продуктами и медикаментами .

Это первое в мире полностью вживляемое постоянное искусственное сердце проходило испытания на пациентах-добровольцах в течение нескольких лет. Теперь его имплантация должна принять более массовый характер. Потенциально речь идёт о сотнях, а, быть может, тысячах человек.

Слова полностью вживляемое означают, что наружу здесь не выходят никакие провода и шланги . Аккумуляторы и контроллер сердца также имплантируются в тело , зарядное устройство недалеко от нового сердца в области груди. Энергию для подзарядки батарей оно получает сквозь кожу посредством электромагнитного излучения.

Тут, к слову, нужно добавить, что в последние годы над аналогичной по принципу действия системой беспроводного питания искусственного сердца работали специалисты российского НИИ трансплантологии и искусственных органов. однако, американские коллеги, очевидно, имели больше средств и возможностей, чтобы довести свою модель до серийного производства и вот теперь одобрения FDA.

Сердце AbioCor предназначено для полной замены больного сердца , причём только для тех пациентов, которых без такого вмешательства ждёт неизбежная смерть менее чем через один месяц, и для которых, по тем или иным причинам, просто невозможен иной путь спасения трансплантация донорского органа или иное лечение.

Внутренняя литиевая батарея AbioCor обеспечивает работу насоса в течение часа. Надеваемая на пояс внешняя батарея с электромагнитным передатчиком энергии даёт пациенту два часа автономности. После чего её следует подключить к сети.

Пока учёные и инженеры не смогли создать сердце, с которым пациенты могли бы жить годами. Причём тут проблема не только и не столько в механизме искусственного сердца, сколько в состоянии организма пациентов, у которых столь тяжёлая проблема с сердцем, что требуется его полная замена, никогда не бывает единственной проблемой здоровья.

И всё же испытания AbioCor на 14 пациентах показали, что это механическое сердце продлевает жизнь на месяцы. В двух случаях AbioCor подарили больным дополнительные 10 и 17 месяцев .

Создатели AbioCor отмечают, что, даже зная о высоком риске и необходимости находиться в окрестностях розетки, многие тяжёлые пациенты согласились бы на лишнее время для общения с родными и друзьями. Ведь без имплантации механизма им оставалось бы жить считанные дни.

О других искусственных сердцах читайте здесь и здесь.

Как устроен и как работает АИК

Аппарат конструктивно состоит из двух блоков:

• физиологического;
• механического.

Первый блок составляют все компоненты аппарата, которые контактируют с кровью. Его главными узлами являются оксигенатор («легкие») и насос («сердце»). В блок также входят теплообменник, фильтр-ловушка, система коронарного отсоса, шланги и емкости. Эти компоненты, соединяясь между собой, формируют систему, по которой циркулирует кровь. Механический блок образуют корпус АИК с приводами подвижных частей оксигенатора и насосов, а также измерительная аппаратура.

Конструкция насосов применяется клапанная и бесклапанная. Оксигенаторы по своей конструкции различают с газопроницаемой мембраной и без нее, когда кровь непосредственно контактирует с кислородом.

Работает АИК следующим образом.

1. Венозная кровь самотеком попадает в оксигенатор, находящийся ниже операционного стола, там она освобождается от углекислого газа и обогащается кислородом.
2. Далее насос через теплообменник и фильтр подает кровь в кровяное русло пациента.
3. Кровь из поврежденных сосудов и открытых сердечных полостей направляется в аппарат при помощи специального устройства (коронарного отсоса).

Так выглядит современный АИК

Кардиопротезы

Мечта любого кардиохирурга – иметь готовый протез сердца, чтобы в случае необходимости раз и навсегда заменить больное сердце и надолго продлить жизнь человека. Однако мечта эта пока остается только мечтой. Как долго она останется таковой неизвестно.

«AbioCor»

Время от времени появляются обнадеживающие новости из медицинских научно-исследовательских центров. Одно время большие надежды связывались с аппаратом «AbioCor». Устройство находилось полностью в теле больного. Имелся внутренний аккумулятор, который подзаряжался от источника электроэнергии через кожу. Первоначально аппарат мог имплантироваться только мужчинам, поскольку предъявлялись специфические требования по росту и весу пациента.

Аппарат устанавливался только тем людям, которые без трансплантации сердца должны были умереть в течение двух недель. Срок службы аппарата был определен в полтора года. Один из пациентов с таким аппаратом прожил 17 месяцев. Срок жизни других оказался короче.

В 2007 году компания приступила к разработке «AbioCor II». Его могли носить в себе и женщины, так как вес аппарата снижался на треть. Предполагалось, что усовершенствованное устройство сможет служить пять лет. Однако надеждам не суждено было сбыться. В 2015 году компания отказалась от проекта.

Сердце из силикона

В 2017 году швейцарские ученые создали силиконовое сердце, полностью имитирующее настоящий орган. Он обладает целым рядом преимуществ перед механическими аналогами, но длительность его работы пока оставляет желать лучшего. Такое сердце выдерживает 30-45 минут работы, а потом материал начинает деформироваться.

А вот частичное протезирование в современной кардиохирургии распространено широко. Хирурги с успехом пересаживают донорские сердца, меняют клапаны, крупные сосуды и т.д.

Выращивание органа на каркасе

Вы, наверняка, видели фото мыши с человеческим ухом на спине. Этот эксперимент провели в 90-х годах 20-го века, используя мышь в качестве каркаса для создания органа. Дело в том, что выращивать живое легче на чем-то живом. Эта идея легла в основу выращивания органа на биологической матрице или каркасе с нуля. Метод биологически активного импланта стал перспективным, а главное получить «запчасть» таким способом можно быстрее, чем печатать орган слой за слоем на биопринтере.

Биоактивный имплант состоит из следующих компонентов:

• стволовые клетки;
• полимерная матрица;
• дополнительные вещества, создающие благоприятную среду для роста клеток.

Каркас должен полностью совпадать с формой создаваемого органа, чтобы клетки «знали», какие очертания принять. Матрицу или каркас делают из тканей животных. Чтобы не возникло отторжения, ее тщательно очищают от всех белковых веществ, способных вызвать иммунную реакцию. Каркас заполняют клетками, взятыми у человека, которому нужен новый орган, и помещают всю заготовку в биореактор. Там орган держат несколько недель или месяцев при привычной для него температуре и среде до полной готовности.

Энтони Атала, директор института регенеративной медицины «Уэйк Форест», уже создал на каркасе следующие органы:

• мочевой пузырь;
• вагину;
• мочеиспускательный канал;
• пенис.

Эти органы в биореакторе обрели полноценную сосудистую сеть. После пересадки они прекрасно прижились. Не было зафиксировано случаев отторжения, при этом половые органы были полностью функциональными и позволяли вести человеку полноценную половую жизнь. Другими учеными были созданы сердечные клапаны, трахея, мышцы, кости и хрящи.

Ранняя кардиоэлектротерапия.

Большой вклад в электротерапию внес Луиджи Гальвани, которых утверждал, что электричество зарождается в живых тканых. В частности он ставил эксперименты с мышцами лягушки.

Луиджи Гальвани

Аллесандро Вольт создал первую батарею, основанную на возникновении электричества при контакте двух разных металлов. Его именем названа единица измерения напряжения – Вольт.

Аллессандра Вольт

В 1882 году в клинику Хуго фон Циммсен поступила пациентка Катерина Серафин, у которой был рак груди. Опухоль была удалена вместе с большой частью передней грудной стенки. Сердце оказалось покрыто тонкими кожными покровами, что дало возможность поставить рад экспериментов. В частности Циммсен добивался желаемой частоты сердечных сокращений стимуляцией ее сердца электрическими импульсами.

Серафин — пациентка Циммсена

Электрокардиография.

Изобретение электрокардиографии было большим прорывом в кардиологии в конце 19 начале 20 века. Особенно это касается понимания сущности различных аритмий, и как следствие развития методов лечения, включая электростимуляцию. Поэтому, можно сказать, что запись ЭКГ была предвестником появления первых кардиостимуляторов. Первым врачом, записавшим электрокардиограмму был Август Валер в конце 19 века. На запись Валера была не совершенной и не достаточно подробно описанной. Исследования Валера продолжил Уильям Эндховен, которых не только записывал электрокардиограмму человека, но и ввел в практику описание и классификацию зубцов и интурвалов на электрокардиографии: P, Q, R, S, T. Эндховен использовал для записи кардиограммы гальванометр. Руки и ноги пациента помещались в физраствор, чтобы улучшить контакт.

Запись ЭКГ, Эндховен

В 1924 году Эндоховен получил нобелевскую премию в области физиологии за внедрение электрокардиографии и гальванометра.

В 1933 году Вильсон Ф.Н. внедрил в практику стандартные отведения. В 1942 году Гольдбергер Е. дополнил электрокардиограмму грудными отведениями. В результате появились стандартные 12 отведений ЭКГ, которые и известны нам по сей день. В то время компаний выпустили электрокардиографы.

Аппарат для записи ЭКГ

Конечная терапия

У нынешних насосов есть свои минусы. Помимо торчащих прямо из тела проводов и необходимости носить с собой батарейки, пациенты не застрахованы от таких осложнений, как инфекции и кровотечения.

Кроме того, для некоторых людей, включая тех, кто, по мнению врачей, слишком слаб для трансплантации, LVAD является окончательным решением.

Image caption

Профессор Стивен Уэстаби установил искусственное сердце Питеру Хаутону, который попал в Книгу рекордов Гиннеса

Одним из таких людей был психолог из Бирмингема Питер Хаутон. Он скончался в 2007 году, но успел попасть в Книгу рекордов Гиннеса как самый долгоживущий пациент с искусственным сердцем.

Хаутон активно работал, консультируя смертельно больных людей, когда у него самого начались проблемы с сердцем.

Когда через несколько лет он наконец попал на прием к кардиохирургу Стивену Уэстаби, Хаутон страдал от сильной одышки, у него была подагра, язвы по всему телу, и вообще, по его собственному признанию, «жить стало слишком больно».

Профессор Уэстаби счел, что для трансплантации Хаутон слишком болен и жить ему осталось считанные недели. Поэтому он предложил радикальную операцию по вживлению искусственного сердца. И Хаутон ухватился за этот шанс, который он потом называл лотерейным билетом.

В июне 2000 года ему вставили насос модели Jarvik. Хаутону пришлось носить с собой рюкзачок с батареями и контроллером. Кроме того, в черепе ему сделали миниатюрную розетку, провод от которой тянулся прямо к насосу.

С тех пор Питер Хаутон прожил еще семь лет, вместе с женой усыновил более 10 детей, совершил благотворительный поход протяженностью в 91 милю (почти 150 км) и посещал различные международные конференции, на которых неизменно выступал в поддержку LVAD.

Но его главная задача заключалась в том, чтобы сделать искусственное сердце «конечной терапией», после которой уже не требовалась бы трансплантация донорского органа.

Image caption

В череп Питера Хаутона был вставлен металлический разъем, провод от которого тянулся прямо к насосу

Image caption

Jarvik 2000. Устройство такого типа носил Питер Хаутон

Что касается Джима Лински, то ему пересадка сердца, конечно, обеспечила бы более высокое качество жизни. Однако в ближайшие полгода его не станут включать в список первоочередников, поскольку ему совсем недавно пересадили новейший LVAD и, чтобы он как следует прижился, должно пройти время.

Пересажено десятое искусственное сердце Abiocor

11 марта 2003 года, 00:00

Сердце Abiocor. Иллюстрация с сайта Technology.singnet.com.sg

В понедельник компания Abiomed заявила о пересадке десятого искусственного сердца Abiocor, сообщает Associated Press. Имплантация была проведена в Епископальной больнице святого Луки Техасского института сердца 24 февраля. Семья пациента против разглашения его имени.

Шести пациентам были имплантированы такие устройства в 2001 году и троим – в 2002. Сердце Abiocor предназначено для людей с конечной стадией сердечной недостаточности и неблагоприятным прогнозом. Прибор размером с грейпфрут не имеет проводов, выходящих на поверхность тела, и заряжается через кожу.