Спомагателен двигател за слаби сърца

01.04.2020 | 17:35 | Elke Jauk-Offner, Die Presse

Човешкото сърце бие около три милиарда пъти през живота си и, когато е в покой, изпомпва средно пет литра кръв в минута през тялото. В зависимост от изискванията може да достигне до 10 000 литра на ден. Повече от десет милиона души страдат в евро-
годишно от сърдечна недостатъчност, включително 160 000 в Австрия. Сърдечната недостатъчност е едно от най-често срещаните вътрешни заболявания (вж. Стр. 20). Когато сърцето вече не може да генерира необходимата изпомпваща мощност, за да доставя на тялото достатъчно кръв, хората се нуждаят от поддържаща живота подмяна.

болница Виена

През последните няколко десетилетия механичните сърдечни асистиращи системи придобиха важна роля в терапията на пациенти с краен стадий на сърдечна недостатъчност. Като „мост за трансплантация“ те не само преодоляват времето за изчакване на сърдечна трансплантация, но като „терапия за дестинация“ те все повече се превръщат в постоянна възможност за хора с тежки сърдечни заболявания. В Австрия за първи път през 2018 г. бяха извършени повече такива имплантации, отколкото сърдечни трансплантации - не на последно място, защото това е жизнеспособна опция за по-възрастни пациенти с допълнителни заболявания.

"Първото изкуствено сърце в света е имплантирано в годината на кацането на Луната."

Системите за поддържане на сърцето се различават от изкуственото сърце в истинския смисъл на думата, „тъй като те са активни в допълнение към болното сърце, докато Total Artificial Heart‘ напълно замества биологичното сърце ”, казва кардиохирургът Джулия Дъмфарт от университетската болница в Инсбрук. Въпреки това се използва по-рядко, процедурата е масивна и тежестта за пациента е голяма. За разлика от ротационните помпи, които работят безшумно, пулсиращите помпи, като тези, използвани в истинско изкуствено сърце, също се чуват ясно благодарение на техния клапан и задвижващ механизъм.

"Първото изкуствено сърце в света е имплантирано в Хюстън, САЩ, през годината, в която Луната кацна", съобщава Zimpfer. Медицински центрове по целия свят бяха засилили своите изследвания през следващите години, "обаче предизвикателството се криеше в пневматичното задвижване на тази система, тя трябваше да бъде разположена извън тялото в големи кутии и в първите етапи на развитие нямаше възможност за мобилност на пациентите" казва Zimpfer. С подобряването на технологиите се увеличи и свободата на движение. Първите ротационни помпи влизат в употреба в края на 90-те години. „Те бяха технически много малки и можеха да се експлоатират с батерии. Революционното в това: хората губят пулса си, защото ротационната помпа вече не причинява контракции. "

В днешната операция, която отнема средно от три до шест часа, минимално инвазивните техники означават, че гърдите вече не трябва да се отварят. След регенерацията обикновено е възможно, в зависимост от възрастта, да се занимавате с професионални и лични дейности от ежедневието и да спортувате умерено. Въпреки това, разреждането на кръвта и свързващият кабел от помпата към контролния блок трябва да бъдат постоянно наблюдавани. Плуването остава табу, при душ трябва да се вземат специални предпазни мерки. Контролният блок в джоб или на колан, включително захранването, се превръща в постоянен спътник. Фактът, че 85 процента от пациентите във Виена живеят две години след използване на сърдечна система за подкрепа, е водеща фигура в световен мащаб. Преди десет години стойността беше под 50 процента.

Ахилесова пета. Ахилесовата пета на системата включва задвижващата линия, свързващия кабел от помпата към контролния блок и батериите. Тъй като точката, където кабелът преминава през коремната стена, е склонна към инфекции. Следователно Zimpfer като Dumfarth посочват посока за по-нататъшно развитие: „Целта е система без задвижваща линия, в която батериите ще се зареждат през кожата в бъдеще“, казва Dumfarth. „Това се нарича транскутанна енергийна трансформация“, добавя Цимпфер, „може да се надяваме на пробив през следващите четири до пет години. Вече има първи внедрявания, но все още няма големи проучвания. "

"Целта е система без задвижваща линия, при която батериите ще се зареждат през кожата в бъдеще."

В кои посоки изследванията все още се развиват? Ex vivo перфузия вече се използва, процес, при който човешките донорски органи се третират механично извън тялото, за да се подобри функцията на трансплантацията. Това също е голяма тема за донорските сърца.Думфарт вижда оптимизацията на човешките органи като основна насока за бъдещето. Ксенотрансплантацията, трансплантацията на чужди органи, се популяризира от международен екип, ръководен от сърдечния хирург Бруно Райхарт и Екхард Волф от генния център на университета „Лудвиг Максимилианс“ в Мюнхен. Двама бабуини оцеляха няколко месеца с генетично модифицирано свинско сърце. Изследванията продължават, пътят към клиничните изпитвания наближава, но повдига и етични въпроси.

От своя страна технологията на 3D печат ще играе решаваща роля в света на медицината в бъдеще. „Той може да ни подкрепи в по-бързо развитие, в по-бързи тестови процедури“, заявява Zimpfer, „но не отваря ново поле и не ни носи нова система.“

Биологични алтернативи? В случая с „тъканното инженерство“ за производство на изкуствени органи от стволови клетки, което тиролският сърдечно-съдов хирург и изследователят от Харвард Харалд От работи в САЩ, „възниква предизвикателството дали конструкцията действително работи толкова добре на клетъчно ниво може да позволи на клетките да знаят как да работят заедно “, казва Дъмфарт. Zimpfer също вижда малко бъдеще тук. По-скоро се твърди, че настоящите възможности за терапия трябва да се използват възможно най-широко, "сърдечните системи за подпомагане се превърнаха в рутинна терапия, особено в САЩ те вече са стандартни". Ранното отиване при специалист може да спаси много животи.

Основни събития в историята на изкуствените сърца

1969 г. Трансплантация на първото изкуствено сърце в САЩ.
1986 г. „New Vienna Heart“, първото успешно преодоляване на трансплантацията в Европа в Общата болница във Виена.
1999 г. Първият в света пациент с ротационна кръвна помпа, изписан от Виенската болница.
2006 г. За първи път в света в общата болница във Виена беше имплантирана ротационна кръвна помпа с хидромагнитен лагер.
2015 г. Със системата Heartmate III най-модерната помпа излезе на пазара. Преди всичко, това по-нататъшно развитие на практика елиминира образуването на кръвни съсиреци в помпената система. Понастоящем най-малката използвана помпа има тегло 145g и обем 45cc.

Основни събития в историята на изкуствените сърца

1969 г. Трансплантация на първото изкуствено сърце в САЩ.
1986 г. „New Vienna Heart“, първото успешно преодоляване на трансплантацията в Европа в Общата болница във Виена.
1999 г. Първият в света пациент с ротационна кръвна помпа, изписан от Виенската болница.
2006 г. За първи път в света в общата болница във Виена беше имплантирана ротационна кръвна помпа с хидромагнитен лагер.
2015 г. Със системата Heartmate III най-модерната помпа излезе на пазара. Преди всичко, това по-нататъшно развитие практически елиминира образуването на кръвни съсиреци в помпената система. Понастоящем най-малката използвана помпа има тегло 145g и обем 45cc.