Быть пульсу иль не быть? Вот в чем вопрос

Ученые и инженеры создали сердце-киборг, состоящее из комбинации искусственных материалов и живой ткани. Новое устройство может помочь миллионам людей, которые ждут пересадки сердца. Разработчики получили разрешение проверить свое изобретение в условиях реальной имплантации пациентам в четырех клиниках в Европе и на Ближнем Востоке. Если биомеханическое сердце будет работать безопасно и эффективно, оно будет применяться для лечения пациентов, которым по тем или иным причинам не могут или не успевают пересадить живое донорское сердце.

Искусственное сердце французской компании Carmat сделано с применением биологических и синтетических материалов. Если оно сможет проработать в организме реципиента 4-5 лет, это будет значительным успехом

Попытки полностью заменить человеческое сердце протезом началась десятилетия назад, но до сих пор полноценную замену живому сердцу создать не удалось. На первый взгляд, сердце – это простой насос, а при нынешних технологиях создать достаточно компактный насос, казалось бы, совсем не трудно. Однако не все так просто, поскольку наше сердце обладает фантастической производительностью. Оно не только выдерживает существование внутри организма, но и сокращается 35 миллионов раз в год. Кроме того, искусственные имплантаты вызывают различные осложнения, такие как инсульт, вызванный образованием тромбов. Из-за этого аппараты, заменяющие сердце, служат лишь временной мерой в ожидании трансплантации донорского органа. Тем не менее, попытки создать полнофункциональное искусственное сердце не прекращаются. Устройство Carmat на сегодняшний день является одним из самых совершенных аналогов живого сердца.

В конструкции Carmat используются две камеры, каждая из которых разделена мембраной. С одной стороны мембраны находится жидкость, которую перемещает мотор-насос, а с другой – кровь. Часть мембраны, контактирующая с кровью, изготовлена из живой ткани, полученной из сердечного мешка коровы. Это делает искусственное сердце более биосовместимым и снижает риск осложнений. В частности, уменьшается вероятность образования тромбов, что позволяет значительно снизить потребление антикоагуляционных лекарств. Уникальной особенностью конструкции Carmat является наличие датчиков, которые регулируют интенсивность работы насоса в зависимости от физической нагрузки реципиента. Врачей больше всего беспокоит надежность и срок службы нового искусственного сердца, которое должно без сбоев выдавать до 100 тыс. и более ударов в сутки. Это очень большая нагрузка, другие механические заменители сердца могут работать в таком режиме 2-3 года.

Дело в том, что очень сложно создать высоконадежный импульсный насос: имитация сокращений живого сердца требует клапанов, насосов и других механических частей, которые склонны к износу. Более перспективными были бы обычные проточные насосы, которые качают кровь, как обычный водяной насос с крыльчаткой. Потенциально такой насос может проработать без ремонта десятилетия, но непонятно, как отреагирует организм на отсутствие привычного сердцебиения. Теоретически, изменение мощности насоса будет создавать необходимые пульсации кровотока. В ближайшее время работоспособность насоса планируют проверить на телятах, так что в ближайший год-два будет подтверждена или опровергнута работоспособность данного принципа построения искусственного сердца.

Без пульса

Первый пациент, собственное сердце которого было заменено устройством Carmat,  скончался через 75 дней после операции. Состояние мужчины, находившегося накануне операции на пороге смерти и добровольно решившегося на участие в первых клинических испытаниях аппарата, существенно улучшилось и оставалось таковым вплоть до последнего времени. Причины смерти будут тщательно изучены в ходе предстоящего расследования.

 Несмотря на гибель первого пациента, клинические испытания сердца Carmat будут продолжены – его установки сейчас ожидают еще три французских пациента, находящихся на терминальной стадии сердечной недостаточности. Результаты испытаний будут рассматриваться в качестве успешных, если участникам удастся прожить с имплантатом хотя бы месяц. В этом случае сердце Carmat будет имплантировано еще 20 пациентам в менее тяжелом состоянии.