сердец разработчики стараются уменьшить габариты и вес, сделать механизм менее травматичным для крови и повысить долговечность агрегата. Любое достижение в данной сфере — это дополнительные месяцы чьей-то жизни. И вот, утверждают учёные, настала пора собрать весь накопленный опыт и построить "самое-самое" искусственное сердце.

Эта разработка пойдёт вовсе не с нуля — в общих чертах уже известно, что это будет за аппарат. К тому же — у него имеется любопытный идеологический предшественник. Однако новичка ещё предстоит "конкретизировать", построить в металле и испытать.

Удастся? Есть все основания полагать, что да. Посмотрим на команду разработчиков.

Правое предсердие получает бедную кислородом кровь, возвращающуюся из организма. Оно переправляет её правому желудочку, который гонит кровь к лёгким. Обогащённая кислородом кровь возвращается в левое предсердие, которое передаёт её в левый желудочек. А он уже нагнетает кровь в артерии, разносящие её по всему организму (иллюстрация с сайта micromedcv.com).

В первую очередь это два профессора инженерии — Мэтт Франчек (Matt Franchek) и Ральф Меткалф (Ralph Metcalfe) из инженерного колледжа университета Хьюстона (UH Cullen College of Engineering), плюс доктор Фрейзер (O. H. Frazier), директор отделения хирургических исследований Техасского кардиологического института (Texas Heart Institute).

Есть в команде учёные из других университетов и институтов, а также – ещё один примечательный участник. Но о нём мы скажем чуть позже.

	Доктор Фрейзер – хирург, учёный, академик – далеко не первый год работает над развитием различных систем искусственного сердца, а также искусственных лёгких. Его опыт пригодится в новом проекте (фото с сайта www-tc.pbs.org).

Новинка пока носит условное название Total Artificial Heart (TAH), то есть "Полностью искусственное сердце". Очевидно, она должна заменять весь орган целиком, а не один из желудочков. Или, во всяком случае, подстраховывать обе половины сердца, которое после передышки может пойти на поправку (и такой вариант возможен).

Заметим, желудочковые вспомогательные устройства (VAD), монтируемые рядом с больным органом и берущие на себя часть работы по перекачке крови, распространены куда больше, нежели механизмы, устанавливаемые взамен сердца. Но именно создание полного насоса — самая трудная задача.

Что же предлагает команда из Хьюстона?

TAH будет безпульсным, то есть оно должно гнать кровь равномерным потоком (живой человек без пульса, по-видимому, должен производить неизгладимое впечатление на непосвящённых).

Имплантат этот будет состоять из двух миниатюрных насосов, каждый по форме и размеру как батарейка типа C. И это — колоссальный шаг вперёд по сравнению с прежними "полными" системами, не только достигающими, но нередко и превосходящими по размеру настоящее сердце.

Один из этих насосов будет обслуживать малый (лёгочный) круг кровообращения, а второй – большой круг.

Данный прототип показывает лишь примерный облик того искусственного сердца, которое должно быть создано в следующие четыре года техасскими учёными (фото Thomas Shea/UH).

Важной особенностью имплантата будет встроенный "интеллект", автоматически подстраивающий производительность насосов в зависимости от текущих физиологических потребностей.

Специалисты из университета Хьюстона намерены разработать математическую модель кровеносной системы, которая ляжет в основу программы управления имплантатом по обратной связи: в состав устройства войдут датчики, измеряющие параметры кровотока, в том числе такой важный для медицинского анализа – как вязкость крови.

Цель же всего проекта – появление искусственного сердца, которое было бы меньше, легче, тише и надёжнее, чем предшественники.

Вот о предшественниках и пора поговорить. Не обо всех, а о самом близком. Мы обещали вам представить ещё одного "примечательного" участника проекта.

Это техасская компания MicroMed Cardiovascular (она же MicroMed Technology). Та самая, которая несколько лет назад получила от NASA лицензию на уникальный кровяной турбинный насос, разработанный инженерами космического центра Джонсона (Johnson Space Center) и всемирно известным кардиохирургом Майклом Дебейки (Michael Ellis DeBakey).

Доктор Дебейки – один из отцов искусственного сердца марки MicroMed. За свои 70 лет карьеры он выполнил более 60 тысяч операций на сердце и изобрёл более полусотни хирургических инструментов. Весной 2008 года Дебейки получил золотую медаль Конгресса за достижения в медицине. Увы, 11 июля 2008 года этого выдающегося человека не стало. Он не дожил пару месяцев до 100 лет. На снимке Дебейки держит два искусственных сердца – более-менее традиционное по конструкции WorldHeart Novacor (в правой руке) и новаторское миниатюрное MicroMed (фотографии с сайта micromedcv.com).

Тогда в свет вышло вспомогательное искусственное сердце (ассистирующее одному из желудочков) MicroMed-DeBakey VAD.

О его истории и устройстве мы очень подробно рассказывали ранее. Напомним только, что благодаря применению космических технологий и ряда оригинальных идей авторам удалось феноменально минимизировать размер и вес имплантата.

Ныне изделия MicroMed эволюционировали. Особое внимание инженеры и учёные уделили гидродинамике потока крови внутри насоса – на самом микроскопическом уровне. Подшипники, лезвия турбины и другие элементы получили изменения, призванные сгладить ток.

Аппарат от MicroMed перегоняет кровь из левого желудочка в аорту, то есть служит вспомогательным устройством, облегчающим работу больному органу. У компании есть разные варианты этого насоса, отличающиеся немного размерами: для взрослых и детей (иллюстрации с сайта micromedcv.com).

Видимо, эти устройства и послужат отправной точкой в создании TAH. Ведь в техасских аппаратах (после оптимизации целого ряда деталей, называемых Modern DeBakey VAD) работают как раз безпульсные (то есть создающие постоянный поток) винты.

Когда хьюстонский (и одноимённый университет, и компания MicroMed, и техасский кардиоинститут расположены в этом городе) проект будет завершён, полное искусственное сердце должно будет впитать все лучшие решения от Modern DeBakey VAD.

В их числе и датчик потока. Этот крошечный узел стоит на одном из "рукавов" устройства. Он замеряет скорость кровотока круглосуточно, что позволяет лучше контролировать работу сердца.

В последних версиях механического сердца предусмотрена передача данных через Сеть, так что доктор сможет в любой момент на своём карманном компьютере проконтролировать состояние пациента, который в этот момент находится у себя дома.

Данная опция дебютирует сначала на европейском рынке – в первом квартале 2009 года.

HeartAssist 5 Pediatric VAD – последнее поколение искусственного сердца от MicroMed, вариант для детей. Вес насоса составляет всего 92 грамма, а его размеры 7,1 х 3 сантиметра. Вес всего имплантата (включая трубки и датчик потока) – 235 граммов. Производительность может меняться от 1 до 10 литров в минуту. Это единственное педиатрическое устройство VAD, одобренное к применению в США и Европе. Его официальная презентация в Америке, кстати, состоялась в начале октября этого года (фотографии с сайта micromedcv.com).

MicroMed Cardiovascular сообщает, что за 10 лет, прошедших с момента появления первого MicroMed-DeBakey VAD, эти "сильно уменьшенные насосы от шаттлов" были имплантированы 440 пациентам. И 130 они добавили целые годы жизни.

Немного? Да, но вспомним, что механическое сердце обычно ставят пациентам, состояние которых очень тяжёлое и которым без такой операции не прожить и месяца.

На установку имплантата медики идут, когда иные варианты уже исчерпаны. И любое новое устройство, которое продлит жизнь умирающего хоть ещё на сколько-нибудь (а значит, увеличит его шанс на получение донорского органа), – окажется поистине королевским подарком.

© membrana.ru