211service.com
Dirbtinė širdis, kuri neplaka
Anksčiau šį mėnesį Maisto ir vaistų administracija patvirtino pirmąją visiškai implantuojamą dirbtinę širdį. Tai suteikia vilties pacientams, kurie yra netoli mirties nuo širdies nepakankamumo; vis dėlto išlieka keletas didelių problemų, būtent jos didelis dydis ir santykinai trumpa eksploatavimo trukmė.
„HeartMateII“ yra nepertraukiamo srauto širdies pagalbinis prietaisas. Širdies chirurgas Budas Frazieris ir jo komanda dirba su dviem tokiais prietaisais, kad sukurtų nuolatinio srauto dirbtinę širdį. (Teksaso širdies institutas)
Nauja dirbtinės širdies koncepcija galėtų išspręsti kai kurias iš šių problemų. Tačiau jo novatoriška be impulsų architektūra taip pat gali sukelti problemų.
Dirbtinės širdys veikia pumpuodamos deguonies neturintį kraują iš kūno į plaučius. Tada prietaisas pumpuoja deguonies prisotintą kraują per kūną. Naujai patvirtintame prietaise, pavadintame AbioCor, pagamintame Masačusetso valstijoje įsikūrusios „Abiomed“, naudojama implantuota hidraulinė siurbimo sistema, imituojanti natūralų širdies plakimą. Tačiau alternatyvus dizainas, sukurtas O.H. Budas Frazieris, žymus širdies chirurgas ir širdies prietaisų kūrimo pradininkas Teksaso širdies institute Hiustone, nuolat pumpuoja kraują per kūną, o ne periodiškai plakdamas normalią širdimi.
Šiuo principu veikiantys siurbliai, vadinami nepertraukiamo srauto siurbliais, jau naudojami klinikoje kaip skilvelių pagalbinių prietaisų dalis, kurie implantuojami pacientams, turintiems tam tikrą širdies funkciją, kad padėtų kraujui cirkuliuoti organizme. (Dirbtinės širdys visiškai pakeičia širdį.)
Nepertraukiamo srauto siurbliai yra kaip mažos turbo mašinos, sako Timas Baldwinas, Nacionalinio širdies, plaučių ir kraujo instituto, esančio Bethesda MD, pažangių technologijų ir chirurgijos skyriaus programos direktorius. Jie yra patvaresni ir leidžia gaminti mažesnius įrenginius.
Naudojant Frazier nepertraukiamo srauto konstrukciją, skirtą visiškai dirbtinei širdžiai, labai pažeista širdis pašalinama ir pakeičiama dviem rotoriniais siurbliais, kurie nuolat cirkuliuoja krauju per kūną, visiškai perimdami širdies funkciją.
Per pastaruosius dvejus metus atliktų pirminių eksperimentų metu Frazier ir jo komanda į veršelius, kuriems buvo pašalintos širdys, implantavo poras parduodamų skilvelių pagalbinių prietaisų. Tyrėjai teigia, kad prietaisai galėjo pumpuoti kraują ir reaguoti į gyvūnų poreikius, atsižvelgiant į jų veiklą. Padedate tai galvijams, jie atsistoja, murkia, valgo ir stebisi, kodėl visi taip keistai į juos žiūri, sako William Cohn, Teksaso širdies instituto tyrimų bendradarbis ir minimaliai invazinės chirurgijos technologijos direktorius. Matai, kaip karvė vizgina uodegą ir sakai: oho, tai dirbtinės širdies ateitis.
Didžiausias rotoriaus tipo arba ašinių siurblių privalumas yra tai, kad jie yra maži ir gana paprasti. Pavyzdžiui, AbioCor širdis yra tokia didelė, kad ją galima implantuoti tik žmonėms, turintiems dideles krūtinės ertmes, todėl daugumai moterų ji netinka. Ašiniai siurbliai yra maždaug suaugusiojo nykščio dydžio ir gali pumpuoti daugiau kraujo nei įprasta širdis, sako Frazier.
Nepertraukiamo srauto siurbliai taip pat yra patvaresni dėl savo konstrukcijos paprastumo – vienintelė judanti dalis yra rotorius. Kiti siurbliai veikia gerai, tačiau yra daug judančių dalių, todėl jie gali susidėvėti, sako Cohnas. Klinikinių tyrimų metu AbioCor širdis ilgiausiai veikė 18 mėnesių, o nuolatinio srauto įrenginiai skirti veikti 10 ar daugiau metų.
Frazier taip pat teigia, kad nuolatinio srauto siurbliai gali geriau reaguoti į kintančius organizmo kraujo poreikius. Jei vaikštote, daugiau kraujo bus pumpuojamas atgal į širdį ir širdis automatiškai pumpuos daugiau, sako jis. Jei slėgis vienoje siurblio pusėje padidėja, srautas per įrenginį automatiškai padidėja, todėl siurblys gali reaguoti kaip gimtoji širdis, sako Frazier.
Bet kaip dėl ilgalaikio gyvenimo be pulso poveikio? Šis klausimas yra gyvų diskusijų dalykas širdies prietaisų bendruomenėje. Penn State universiteto gydytojas ir širdies tyrinėtojas Akifas Undaras teigia, kad pulsas yra svarbus, kad kraujas patektų į visus mažus kapiliarus, maitinančius organus. Manau, kad pastebėtumėte organų pažeidimus gyvūnams, kurių širdis [nepulsuoja], sako jis. Kiti, pavyzdžiui, Yukihiko Nose iš Baylor medicinos koledžo, teigia, kad jo grupės atlikti tyrimai su gyvūnais rodo, kad nuolatinio srauto įrenginiai gali būti tokie pat saugūs kaip prietaisai, kuriuose naudojamas pulsuojantis pompa.
Frazier ir komanda siekia tiksliau atsakyti į šį klausimą, atlikdami ilgalaikius eksperimentus su gyvūnais, laukiant projekto finansavimo. (Ilgiausi eksperimentai, kuriuos tyrėjai atliko iki šiol, truko 20 dienų.) Komanda taip pat kuria specializuotus siurblius, pritaikytus naudoti kaip dirbtines širdis, su rotoriais, kurie efektyviau reaguoja į srauto pokyčius. NHLBI atstovas Baldwinas įspėja, kad reikia nuveikti daug darbo, kad tai net būtų galima pritaikyti klinikiniam naudojimui.
Dar neaišku, kas būtų pagrindiniai kandidatai į bepulsinę širdį, jei ji būtų saugi ir veiksminga atliekant tyrimus su gyvūnais. Kadangi dirbtinės širdies technologija vis dar yra tokia rizikinga, dabartinis FDA patvirtinimas AbioCor širdžiai apriboja prietaisą pacientams, sergantiems širdies nepakankamumu, kurie negali būti transplantuojami ir greičiausiai mirs per mėnesį. Cohnas tikisi, kad ateityje dirbtinės širdies technologija taps daug saugesnė ir lengviau naudojama, todėl išplės galimas pacientų skaičius. Manęs nenustebintų, jei 2050 m. olimpinėse žaidynėse būtų standartinis ir modifikuotas [konkurentų] skirstymas, sako jis.