Краткое обоснование необходимости проведения работы:
По данным министра здравоохранения Российской Федерации проф. Ю.Л.Шевченко в настоящее время смертность от сердечно-сосудистой патологии среди жителей северо-запада стоит на первом месте, превышая смертность от онкологических заболеваний и несчастных случаев. Заболеваемость сердечно-сосудистой патологией среди групп населения до 18 лет составляет 5%, до 60 лет - 22,6%, старше 60 лет - 40%, при этом из них погибает 4%, 57% и 63% соответственно. Особенно актуальным является при лечении этих больных обеспечение вспомогательного кровообращения с помощью различных механических устройств на различные периоды времени (от нескольких часов до
постоянной имплантации).
В последние годы в мире наблюдается тенденция увеличения количества операций по имплантации механических (ассисторных) аппаратов поддерживающих сердечную деятельность, так как пересадка донорского органа связана с многими неразрешимыми биологическими и социальными проблемами и не может обеспечить всех нуждающихся в этой операции. В России на сегодняшнее время до 5 000 потенциальных пациентов для подключения вспомогательного ассистора. Не менее актуальной остается проблема временной поддержки сердечной деятельности при ослабленной функции миокарда в раннем послеоперационном периоде (при операциях на сердце). В настоящее время как в мире так и в России для этих целей используются аппараты нескольких типов: внутриаортальный контрпульсатор, левожелудочковый обход и др., однако все существующие устройства имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение. Отечественные устройства подобного типа не производятся. Задача разработки - создание насосного имплантируемого аппарата, временно замещающего функцию сердца по обеспечению кровообращения в организме (ассистора), создание аппарата, обеспечивающего обогащение крови кислородом во время искусственного кровообращения (оксигенатора), разработка ПТФЭ шовного материала для хирургической имплантации ассистора и ПТФЭ клапана для установки в рабочий контур аппарата. Устройство позволит сохранить жизнь человека в случаях, когда иные известные методы лечения бесперспективны. Использование устройства во многих случаях является альтернативой пересадке донорского органа (сердца).
Общие медицинские показания для использования ассистора и оксигенатора:
1. Сердечная слабость в раннем послеоперационном периоде
2. Ишемическая болезнь сердца
А. Острый инфаркт миокарда с развитием недостаточности кровообращения вследствие: обширности зоны поражения, тяжелых нарушений ритма, отрыва хорд или папиллярных мышц с развитием митральной недостаточности, острого дефекта межжелудочковой перегородки;
Б. Ишемическая кардиомиопатия
В. Хроническая постинфарктная аневризма сердца
3. Дилятационная кардиомиопатия
4. Врожденные и приобретенные пороки сердца с развитием тяжелой недостаточности кровообращения
5.Нарушения ритма сердца с развитием НК и дилятацией камер сердца.
1. Разработка ПТФЭ оксигенатора (устройства обогащения крови кислородом).
2. Разработка насосного устройства (ассистора):
А. Разработка рабочего контура ассистора.
Б. Разработка компрессионной части ассистора.
В. Разработка системы электронного управления ассистора.
3 Разработка ПТФЭ клапана для рабочего контура ассистора..
4. Разработка ПТФЭ шовного материала для хирургической имплантации ассистора.
Искусственное сердце - гордость России.
Создание искусственного сердца - это одно из достижений, которыми Россия по праву гордится. Первое в мире искусственное сердце разработал в 1937 году великий русский ученый-экспериментатор В.Демихов. Более 30 лет исследования в этом направлении ведутся в нашей стране под руководством директора НИИ трансплантологии и искусственных органов академика В.Шумакова.Большим успехом стало создание клинической модели искусственного сердца "Поиск-10-М", искусственного левого желудочка "Ясень-22", других устройств вспомогательного кровообращения. Сегодня на смену моделям искусственного сердца с внешним приводом приходят полностью имплантируемые автономные системы искусственного сердца, работающие на радиоизотопном питании, - говорит Валерий Шумаков. - В нашем институте есть перспективные наработки в этом направлении, но мы их не можем довести до экспериментальных исследований из-за финансовых проблем. Поэтому поддержка общественности в деле создания современной отечественной системы искусственного сердца для нас и для наших больных чрезвычайно важна.
ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ СУЩЕСТВУЕТ ПОЧТИ 30 ЛЕТ И ДАЖЕ УСПЕЛО СТАТЬ "ЯБЛОКОМ РАЗДОРА"
Конец работы -
Эта тема принадлежит разделу:
В России пересажено искусственное сердце
На сайте сайт читайте: "в россии пересажено искусственное сердце"
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Все темы данного раздела:
Версия для печати
28.01.2002 12:03
Создатели первого полностью автономного искусственного сердца AbioCor, которое считают крупным научным достижением, внесли важное изменение в его конструкц
Впервые человеку имплантировано автономное искусственное сердце
Врачи из Jewish Hospital (город Луизиана, штат Кентукки) впервые имплантировали
Космические технологии позволили создать искусственное сердце
Космические технологии помогли американским ученым создать искусственное сердце - временную замену донорского органа, которая помогает тяжело больным пациентам дождаться своей очереди на пересадку,
Пациент прожил пять дней
Первая мысль, которая появилась у меня, да, наверное, и у многих, кто услышал об этой операции, - теперь врачам не надо будет ждать гибели в автокатастрофе одного человека, чтобы спасти другого, то
Злейшие враги
-Еще в начале 70-х над механическим сердцем работали в Хьюстоне два великих хирурга - Мишель Дебейки и Дентон Кули. В 1972-м году я, кстати, первый из кардиохирургов бывшего Союза, проходил у них с
Что проще - сконструировать сердце или вырастить?
- Считается, что пересадка человеческого сердца сегодня дело обычное, хорошо изученное. Говорят даже, что технически операция менее сложна, чем многие другие, позволяющие "отремонтировать"
Кто учинит скандал?
- Во время операции, сделанной израильским кардиохирургом, речь шла о стационарном источнике питания, который может быть позже заменен батарейками...
- Судя по всему, принципиальных новшес
Искусственное сердце: не миф, а реальность
В краевой клинической больнице отныне будут проводиться сложные операции, требующие остановки сердца. Его на время хирургического вмешательства заменит новый аппарат. До этого подобные операции про
Искусственное сердце
Конструкция первого механического сердца была разработана еще в конце 1930-х гг. русским хирургом Владимиром Демиховым.
Первым был Демихов
Исследования поначалу проводились в направлении частичной замены функции одного из отделов сердца (правый или левый желудочек), и только с созданием аппарата искусственного кровообращения стало воз
Без шансов на активную жизнь
Идея имплантации искусственного сердца для поддержания жизни реципиента на период поиска подходящего донора была реализована в 1969 году, когда американский хирург Д.Кули произвел имплантацию искус
"Поиск-10М" - урок на будущее
В нашей стране серьезные исследования в области создания искусственного сердца возобновились в 1966 году по инициативе и под руководством тогда еще никому неизвестного молодого хирурга, а впоследст
Левый желудочек вместо целого сердца
Нагрузка на левый желудочек сердца намного больше, чем на правый, и поэтому, как правило, выходит из строя именно левая половина сердца. Исходя из этого, специалисты из НИИТиИО совместно с конструк
Что впереди?
Широкое распространение искусственных левых желудочков отнюдь не поставило крест на искусственном сердце. Искусственное сердце XXI века будет лишено громоздкого искусственного привода, насос будет
Болезнь легче предупредить, чем лечить
Сегодня, когда здравоохранение стало в основном платным, многие, из, нас реже обращаются к врачу. А зря. Несвоевременное лечение многих болезней ведет к осложнениям и даже к смерти, И естественно,
Витаминная азбука
Витамин Д участвует в обмене кальция и фосфора, обеспечивает нормальное отложение кальция в костях. От недостатка витамина Д в пище особенно страдают дети. У них развивается рахит, при которо
Здоровая пища должна содержать целый набор минеральных веществ
Кальций необходим для построения и укрепления костей и зубов. Им богаты молоко и молочные продукты.
Фосфор также участвует в построении костей и зубов. В большом количестве он
Не ешьте на здоровье!
Колбаса "Сибирская", произведенная на предприятии "Кармез", содержит химические соединения генотоксичного действия. Те же вредные вещества обнаружены в куриных окорочках из США
Получены искусственные сердца
В Молдове 12 человек, страдающих серьезными сердечно-сосудистыми заболеваниями, пользуются кардиостимуляторами, предоставленными в декабре прошлого года корпорацией "Medtronic".
В австрии грудному ребенку пересадили искусственное сердце
В клинике австрийского города Инсбрука сегодня произошла настоящая медицинская сенсация - впервые в истории медицины искусственное сердце было трансплантировано 2- месячному ребенку. Об этом сообщи
МОСКВА, 29 сен — РИА Новости, Анна Урманцева. Всемирная федерация сердца в 1999 году учредила Всемирный день сердца, который отмечается ежегодно 29 сентября. Сердечно-сосудистые заболевания — самая распространенная причина смертности в мире, хотя она в последнее десятилетие и значительно снизилась.
Ученые, инженеры, биофизики, материаловеды всей планеты работают над созданием искусственного сердца. Так почему же до сих пор не удается произвести вроде бы простой биологический насос, который просто гонит кровь?
В мире зарегистрированы сотни патентов, защищающих авторские права как создателей отдельных желудочков сердца, так и полноценных аппаратов — искусственных сердец. Однако небольшое количество операций по установке полностью искусственных сердец (всего несколько десятков) пока несравнимо по количеству с тысячами проведенных операций по имплантации отдельных искусственных желудочков. Причем желудочки устанавливают чаще всего на время, пока пациент ждет донорское сердце. Получается, что ни одна инженерная разработка пока не может заменить сердце биологическое.
Поясняет главный трансплантолог Сибирского федерального округа, разработчик искусственного сердца Александр Чернявский: "Сейчас в мире существует несколько используемых разработок искусственного сердца. Самое продвинутое пневматическое сердце — это SinCardia от американской компании CardioWest. Это сердце создано много лет назад, и его постоянно совершенствуют. Последняя модель довольно удачная — там маленький пневмопривод. В ходу и еще одна американская модель — Jarvik 7. У всех на слуху самое инновационное французское сердце — Carmat, но с ним пока много проблем. У нас в России пока разработан только искусственный левый желудочек АВК-Н "Спутник". Но в мире в этой области сделано очень много, поэтому если мне кто-то скажет, что предложил что-то новое, я не поверю, потому что сделать это сейчас исключительно сложно."
После установки искусственных сердец и желудочков обычно возникает три проблемы. Первая — это инфекционные осложнения, потому что пока не удается имплантировать искусственное сердце так, чтобы оно не подзаряжалось от внешних носителей. А выход на поверхность тела для провода является одновременно входом для инфекции. Пока не найдены подходы по преодолению этой проблемы, хотя изучалась возможность подзарядки через кожу, но разница потенциалов обычно вызывает сильный дерматит. Также были фантазии по поводу установки внутри тела человека небольшого термоядерного реактора, который мог бы вырабатывать энергию, но и на эту тему ученые думать уже перестали. Пока любое искусственное сердце или желудочек питается от батарейки снаружи. В среднем менять батарейку нужно через 8-10 часов.
Вторая проблема — тромбогеморрагические осложнения. Все люди, имеющие искусственные сердца, принимают препараты, разжижающие кровь. В искусственном сердце имеется четыре искусственных клапана, которые довольно быстро приходят в негодность. Поэтому анализы таких пациентов всегда показывают повышенную тромбоопасность. Для того чтобы снизить ее, в некоторых конструкциях отсутствует пульс, то есть аппараты гонят кровь непрерывным потоком. Некоторые специалисты считают, что таким образом снижается опасность тромбообразования, поэтому идеальное искусственное сердце не должно пульсировать.
© AP Photo / Andrew Caballero-Reynolds
© AP Photo / Andrew Caballero-Reynolds
Третья проблема — гемолиз, то есть разрушение эритроцитов крови с выделением в окружающую среду гемоглобина. Люди постепенно желтеют, их кровь портится. Однако с этой проблемой справиться легче всего.
Кроме этих трех проблем, есть еще задачи, которые пока не ясно, как решать.
Объясняет директор Национального медицинского исследовательского центра трансплантологии и искусственных органов имени академика В. И. Шумакова, академик РАН Сергей Готье: "Любой искусственный насос проигрывает, так как не имеет возможности самообновляться, как это делает биологическая ткань. Почему у нас сердце работает всю жизнь? Потому что происходит смена клеточного состава и есть постоянный приток кислорода. Сердце работает настолько гемодинамически идеально, что не возникает ни турбуленции, ни тромбоза, если конечно, речь идет о здоровом сердце. Оно ускоряется, если мы побежим, и замедляет пульсацию, когда мы останавливаемся. Для того чтобы искусственный насос работал в таком режиме, он должен управляться микрокомпьютером. Получается, что нужно создать очень высокотехнологичное устройство. А это очень дорого! Пока оптимальным решением и по цене, и по эффективности работы является пересадка донорского сердца."
Тем не менее, как считает академик Сергей Готье, разработки искусственных сердец нужно непременно продолжать, поскольку, получив идеальное искусственное сердце, человек избавится от тяжести иммуносупрессии — отторжения чужеродной ткани, которая происходит при трансплантации. На данный момент биологические сердца пока незаменимы, но искусственные образцы постепенно совершенствуются и завоевывают признание врачей.
Сегодня есть немало медицинских приборов, имитирующих естественные органы или части органов человека: усилитель слуха, электронный водитель сердечного ритма, хрусталик глаза, созданный из специальной пластмассы, биопротезы и т. д. Особняком стоит искусственное сердце, ведь этот орган является жизненно важным, и без него невозможна дальнейшая жизнь человека, которая, например, может сохраняться без одной почки или лёгкого.
Что представляет собой аппарат
Искусственное сердце — четырёхкамерный протез с желудочками мешотчатого типа. Аппарат состоит из двух частей, каждая из которых имеет искусственное предсердие и желудочек, который состоит из рабочей камеры, корпуса, выходных и входных клапанов. Корпус у него изготовлен из специальных силиконовых материалов посредством многослойного нанесения. Для изготовления рабочей камеры также используют латексную резину и силиконовые детали. Толщина стенок разнится, а также они отличаются определённой пассивностью и активностью. При этом конструкция сделана так, что стенки её во время работы не соприкасаются, чтобы не повредить кровеносные сосуды.
К сожалению, искусственное сердце — это пока только аппарат, который вживляется на время, чтобы человек мог дождаться своей очереди на пересадку жизненно важного органа. Ресурс такого аппарата может быть разным: в среднем он рассчитан примерно на год использования. Но известен случай, когда пациент прожил с ним 17 месяцев, нося устройство за спиной в рюкзаке. Тем не менее работы и исследования ведутся, и врачи рассчитывают на то, что когда-нибудь они создадут аппарат, который можно будет вживлять на постоянной основе.
Из минусов можно выделить тот факт, что пациентам приходится постоянно носить с собой тяжёлый аккумулятор для аппарата. Без него вся работа встанет. Правда, современные разработчики уже придумали, как облегчить такую тяжёлую ношу. Они создали экзопротез ноги с генератором. Это устройство, которое надевается на ногу, но при этом не мешает движениям. Энергия вырабатывается во время ходьбы. При этом использование такой разработки не исключает применение и дополнительного аккумулятора в качестве запасного. Ночью же при использовании такой технологии можно переключать сердце на большой аккумулятор.
Принцип действия
Искусственное сердце работает следующим образом: для начала в воздушные камеры подаётся воздух, затем он через гибкую мембрану поступает в кровяную камеру и начинает толкать кровь в магистральный сосуд. В воздушной камере тем временем образуется вакуум, из-за чего мембрана втягивается внутрь. В кровяную камеру кровь поступает из предсердия. Весь этот процесс регулируется приводом аппарата.
Искусственное сердце устанавливают тем людям, у которых диагностируют :
- Ишемию, развившуюся на фоне тяжёлого инфаркта;
- Ряд форм дилатационной кардиомиопатии, а также иные тяжёлые патологии сердечной мышцы, когда она перестаёт справляться со своими фуекциями.
Такие патологии нередко требуют пересадки сердца, т. к. само по себе оно не может уже больше работать полноценно.
Естественно, что человеку, которому поставили такой протез, приходится находиться под постоянным и чётким контролем врачей. Среди требований, которые будут к нему предъявляться, довольно много ограничений. Так, например, придётся отказаться от физической активности, причём совершенно любой, даже от лёгких пробежек. Также ему следует исключить подъём тяжестей. Пациенту, использующему искусственное сердце, необходимо соблюдать чёткий режим и распорядок дня, высыпаться, достаточно времени проводить на свежем воздухе и т. д. Естественно, ему противопоказаны нервные потрясения и нагрузки. Также следует очень чётко (буквально по часам) использовать различные медицинские препараты, прописанные врачом. И соблюдать всё надо максимально дотошно, ведь от этого напрямую зависит жизнь человека.Не только пониженное, но и повышенное Р02, которое наблюдается у здорового человека во время некоторых видов трудовой деятельности (работники кессонов), а у больного - во время кислородной терапии (лечение в камерах повышенного давления кислорода) оказывает влияние на организм . Действие повышенного Р02 зависит как от его уровня, так и от длительности пребывания человека в атмосфере с повышенным содержанием кислорода. Если давление кислорода не превышает 200 мм рт. ст., то в ней можно находиться в течение 14 - 30 дней без выраженных отрицательных последствий, если давление достигнет 800 мм рт. ст., то безопасное время пребывания в этой атмосфере сократится до нескольких часов; при давлении 400 мм рт. ст. оно увеличивается до нескольких суток.
Почему же невозможно длительное пребывание человека в кислородной атмосфере? Прежде всего, чистый кислород оказывает токсическое действие на дыхательный эпителий - слизистую оболочку носа, глотки, трахеи, бронхов, альвеол. При вдыхании его в носу, носоглотке и трахее появляется сухость. Поэтому когда при острой необходимости больным дают дышать кислородом из подушки либо из баллона, на мундштук редуктора накладывают смоченную водой марлю.
При повышенном Р02 в воздухе легкие переполняются кровью, в них может развиваться воспаление . Ухудшается диффузия кислорода из легких в кровь , поэтому в крови его будет мало, и проявится такое же кислородное голодание , как и при низком давлении. Кроме этого, из-за нарушения газообмена между альвеолярным воздухом и кровью в ней будет удерживаться избыток углекислого газа, ее реакция станет кислой, нарушится ионное равновесие между плазмой крови и эритроцитами. Развивающийся ацидоз (сдвиг кислотно-щелочного равновесия крови в кислую сторону) резко ухудшает состояние здоровья.
Чистый кислород оказывает токсический эффект на клетки , связанный с образованием соединений. Токсическое действие кислорода проявляется в том, что он непосредственно угнетает клеточные ферменты , от активности которых зависят обменные реакции в клетках. Это было доказано в опытах с одноклеточным организмом - хлореллой, аэробом, добывающим энергию в результате окислительных процессов, т. е. с участием кислорода. Она погибает в атмосфере чистого кислорода. Чистый кислород угнетает новообразование эритроцитов и других клеток.
В опытах на крысах-самцах было показано, что если поддерживать повышенное напряжение кислорода в одном яичке в течение 1 - 2 сут, наступает полная дегенерация, тогда как в яичке, где Р02 сохранялось обычным, физиологическая активность не нарушалась.
Кислород под давлением оказывает токсическое действие на центральную нервную систему. Внешнее его проявление - общие судороги . При высоком Р02 нарушается функция всего управляющего аппарата, прекращается от хеморецепторов, они практически выключаются из контуров управления вентиляцией, кровообращением.
Хотя в нормальных условиях существования живые существа на Земле не встречаются с действием Р02, для предупреждения неблагоприятного его действия в процессе эволюции в организме выработались механизмы защиты: клетки высших организмов обладают высокой и активностью. Фермент , активирующий окислительные процессы с образованием, которые обладают высокой окислительной активностью, каталаза - фермент, ускоряющий разложение токсичных для организма водорода на воду и кислород. Некоторые ученые высказывают даже мнение о том, что существующее содержание (концентрация и парциальное давление) кислорода на уровне моря оказывает в какой-то мере токсическое действие на все живые организмы. В качестве факторов, подкрепляющих эту точку зрения, приводится особая пышность растений альпийских лугов (высота 1500 - 2500 м над уровнем моря), большие размеры новорожденных животных, находившихся в утробе самок, подвергавшихся действию пониженного барометрического давления в барокамере, предпочтение среды обитания с несколько меньшим Р02, чем на уровне моря. Так, белым крысам была предоставлена возможность выбора воздушной среды с различным Р02 - нормальным, повышенным и пониженным. Животные собрались в камере с несколько пониженным Р02. Такое предпочтение слегка среды можно объяснить эйфорией, т. е. тем, что первая реакция на снижение Р02 - нарушение Него торможения и смещение равновесия между нервными процессами в сторону возбуждения (как и при легком опьянении), которое доставляет удовольствие животным.
Против мнения о токсичности нормального Р02 нашей среды свидетельствуют, однако, многочисленные факты, прежде всего - отставание в физическом и половом развитии уроженцев и постоянных жителей среднегорья, снижение физической и умственной работоспособности у лиц даже на небольших высотах (1500 - 2000 м н. у. м.), ухудшение состояния организма при малокровии, при сердечнососудистых и других заболеваниях, сопровождающихся кислородной недостаточностью. И самым убедительным доказательством относительной безвредности кислорода является положительный эффект кислородной терапии. Вдыхание кислорода из кислородных подушек или баллонов спасает жизнь тяжелобольным, введение его через пищевод в желудок успешно используется для борьбы с глистами, поглощение кислородной пены улучшает функцию печени и обмен веществ в организме. Кислород под давлением успешно используется для проведения особо трудных операций на сердце и сосудах. В каждом конкретном случае для кислородной терапии подбирают соответствующее Ра02 и сроки пребывания в атмосфере с повышенным РС02.
Кислород - наиболее распространенный в окружающей среде химический элемент. Он составляет 89% массы воды, 23% массы воздуха и около 50% массы природных минералов. Животные и растения получают необходимую для жизни энергию за счет биологического окисления различных веществ кислородом, поступающим в организмы при дыхании. Наиболее эффективно обеспечение живых организмов кислородом и использование его в окислительно-восстановительных процессах происходит в тех случаях, когда содержание кислорода в воздухе, который поглощают живые организмы, составляет 20, 8% (лучше - при несколько более высоком содержании: на 0, 5 -1, 0%).
Кислород: способствует снижению веса. Регулярное потребление кислорода в сочетании с двигательной активностью, приводит к активному расщеплению жиров;
Кислород: нормализуется сон: он становится более глубоким и продолжительным, уменьшается период засыпания и двигательной активности
Несколько фактов о кислороде Менее чем 200 лет назад земная атмосфера содержала 40% кислорода. Сейчас из воздуха к нам поступает только 21%. Кислород составляет 90% массы молекулы воды. Организм же содержит 65 -75% воды. Каждый день мы совершаем около 20. 000 вдохов. Головной мозг составляет 2% общей массы тела и потребляет 20% кислорода поступающего в организм. В воде Мирового океана кислорода гораздо больше, чем в атмосфере. Населению Земли и животным нужно 2000 лет, чтобы исчерпать весь кислород из атмосферы, а растениям суши и водорослям достаточно 600 лет, чтобы восстановить эту массу кислорода в воздухе, окружающем Землю. Если на какой-нибудь планете будут обнаружены вместе с кислородом вода и благоприятные температурные условия, то можно предполагать, что там есть жизнь.
Несколько фактов о кислороде Недостаток кислорода является результатом промышленных выбросов и загрязнений. Постепенно это разрушает защитный озоновый слой. Кровь снабжает кислородом все системы организма, стимулирует химические реакции и очищает организм от шлаков и токсинов. Причиной многих раковых заболеваний является недостаток кислорода в клетках. Рак поражает все органы человека за исключением сердца по причине поступления в этот орган кислорода. Подкожное введение кислорода может вылечить многие тяжелые заболевания, например, гангрену. В специальных барокамерах, заполненных кислородом, лечат некоторые болезни сердца, мозга, почек, печени, мягких и костных тканей, проводят сложные хирургические операции.
