У Вас есть вопросы по продукции? Вы хотите узнать цены или получить каталог продукции?
8(495) 290 33 12
8(495) 290 33 13

Ритм искусственного сердца

  Два пионера в поисках святого Грааля сердечно-сосудистой инженерии- практически применимого, постоянного искусственного сердца- стремятся закончить новый прототип сердечной мышцы, который сейчас находится на этапе доклинических испытаний. Экспериментальное устройство в случае успеха может стать первым искусственным сердцем, достаточно компактным, прочным, биосовместимым и недорогим, чтобы служить постоянной заменой для нездоровых сердец.

  Этот прототип- последнее творение Ричарда Уэмплера, доктора медицинских наук, возглавляющего исследования над инновационными кровяными насосами, используемых в вспомогательных вентрикулярных устройствах (VAD), применяющихся в настоящее время для усиления функций сердца. Уэмплер является постоянным новатором Oregon Heart, дочерней компании Oregon Health & Science University (OHSU) в Портленде, штат Орегон, где он также занимает должность преподавателя. Спустя десятилетия после завершения работы хирургом-ординатором в OHSU врач-инженер двинулся по курсу бывшего наставника Альберта Старр, доктора медицинских наук, служащим в качестве медицинского консультанта Oregon Heart, принадлежащей OHSU. В 1960-х годах Старр принял участие в разработке и успешной имплантации первого искусственного человеческого сердечного клапана в мире.

  Воодушевившись этими лидерами в прошлом, инженеры Oregon Heart работают над тем, чтобы адаптировать запатентованный Уэмплером проект подвижного насоса в практичную, универсальную и, самое главное, постоянно работающую общую систему искусственного сердца (TAHS). Концепция Уэмплера позволила бы эффективно использовать единственный относительно небольшой и легкий насос, чтобы выполнять работу  двух более крупных насосов, используемых искусственными сердцами для контроля над циркуляцией крови между сердцем, легкими и остальными частями тела. Сокращение массы и сложности конструкции означало бы, что искусственные сердца могут применяться для большего количества типов пациентов с более широким диапазоном состояний. Прототип сейчас находится на этапе тестирования концепта на животных, и компания надеется начать тестирования на людях в течение 10 лет.

Изменения в проекте

  Общая система искусственного сердца- это не новая идея.      Инженеры и медики с самого начала преследовали эту идею с  1940-х годов, по пути создавая переломные технологии, такие как аппарат искусственного кровообращения и искусственный сердечный клапан. В 1982 году спроектированное Робертом Ярвиком искусственное сердце Jarvik 7 было имплантировано пациенту Барни Кларку, который прожил с имплантатом почти 4 месяца. С тех пор искусственные сердца в основном использовались в гуманитарных целях для наиболее тяжелобольных пациентов или в качестве временного лечение, чтобы поддерживать пациента до тех пор, пока не будет найдено сердце донора. В качестве моста для трансплантации используются устройства для долговременной частичной поддержки сердца, такие как кардиостимуляторы, вспомогательные левовентрикулярные или правовентрикулярные сердечные насосы.

  Наиболее широко используемой системой искусственного сердца сегодня является сердце SynCardia TAH-t от компании SynCardia System, которое было имплантировано более чем 500 пациентам с 2012 года. Устройство SynCardia использует два отдельных поршневых насоса для замены левого и правого желудочков пациента. На каждом насосе установлены два клапана, предназначенных для поддержания однонаправленного потока крови. Проект Уэмплера использует другой подход: устройство включает в себя роторный насос, обычно использующийся в LVAD, который работает с сердцем пациента для повышения функции левого желудочка.

  Прототип предназначен для имплантации после удаления родного сердца пациента. Четыре порта входа/выхода на корпусе насоса соединены со стенками предсердий, а протезные артериальные трансплантаты с левым предсердием пациента, аортой, правым предсердием и легочной артерией. Когда устройство установлено, сердце запускает кровообращение с помощью одной вращающейся крыльчатки, установленной на полом валу, окруженном электрическими катушками. Эти катушки взаимодействуют с драйверами ротора двигателя внутри стенок вала, чтобы обеспечить вращательное и осевое движение. Когда крыльчатка вращается, она также последовательно перемещается вдоль вала между четырех артериальных коннекторов, поочередно втягивая или откачивая кровь, как требуется для создания и легочной, и системной циркуляции. Измерения параметров потока и давления контролируют рабочий цикл ротора и время ожидания, чтобы сбалансировать поток между двумя направлениями. Это осевое периодическое движение, по существу, позволяет одному насосу крови выполнять работу двух, устраняя большую часть объема и сложности конструкции существующих двухкомпонентных систем TAH.

Тенденции сердечного здоровья

  Уэмплер говорит, что технология общей системы искусственного сердца прогрессировала гораздо медленнее по сравнению с  LVAD и прочими устройствами. Но изменения в тенденциях здравоохранения США- это факт, вновь подтвердивший необходимость поиска альтернативы для трансплантации сердца при долгосрочном лечении тяжелых сердечных заболеваний, таких как хроническая сердечная недостаточность.

  Сердечная недостаточной является летальной. Она убивает почти 300 000 американцев в год, и ее темпы растут по мере старения нашего населения и распространения ожирения. Сердечная недостаточность возникает, когда сердце больше не способно качать достаточное количество крови, чтобы обеспечить нормальную работу организма. Это может быть следствием врожденных дефектов или любого другого повреждения сердечной мышцы. Кардиологи определяют лечение, основываясь на главной причине, а также возрасте пациента и общем физическом состоянии. Пятьдесят лет достижений в области биомедицинской инженерии привели к целому ряду методов лечения сердечной недостаточности: от медикаментозного лечения до трансплантации VAD.

  Для пациентов с тяжелой сердечной недостаточностью в двух желудочках, трансплантация- это крайнее средство лечения, но никогда не хватает подходящих сердец для удовлетворения растущего спроса. Около 4000 пациентов в настоящее время находятся в списке объединенной сети обмена органами, но только в среднем 2000 донорских сердец в год становятся доступны для пересадки. Бесконечная нехватка органов перед лицом растущего спроса добавляет острой необходимости усилиям по созданию цельного, практически применимого и постоянного искусственного сердца в качестве альтернативной целевой терапии, как заявляет генеральный директор компании Клайд Тэйлор. “Эта технология может оказаться довольно значимой, особенно в плане того, что происходит с населением и как ухудшается сердечное здоровье”.