Эволюция систем вспомогательного кровообращения: путь миниатюризации – профессор Шаталов

О современном состоянии и перспективах развития систем вспомогательного кровообращения – искусственных желудочков сердца

Развитие современных технологий в медицине привело к существенному повышению эффективности лечения пациентов с терминальной сердечной недостаточностью.

«Терминальная сердечная недостаточность остается одной из наиболее сложных проблем современной кардиологии и кардиохирургии, - отметил сердечно-сосудистый хирург, заместитель директора НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева Минздрава России, заведующий отделением неотложной хирургии врожденных пороков сердца, профессор Константин Валентинович Шаталов. – Долгое время единственным радикальным методом лечения считалась трансплантация сердца, однако, количество донорских органов на порядки меньше числа нуждающихся пациентов (реципиентов)». В Российской Федерации, по предварительным оценкам, ежегодно требуется не менее 10 000 трансплантаций сердца, в то время как реально выполняется около 500. Как пояснил профессор, именно этот дефицит и обусловил стремительное развитие технологий механической поддержки кровообращения.

По словам К.В. Шаталова, жизнеспасающей реальностью для тысяч пациентов с терминальной сердечной недостаточностью по всему миру стали искусственные желудочки сердца (ИЖС, или ventricular assist devices – VAD), компенсируя катастрофический дефицит донорских органов. История ИЖС насчитывает несколько десятилетий. Первые поколения таких устройств были громоздкими, имели высокий риск тромботических и инфекционных осложнений и серьезно ограничивали качество жизни пациентов. Но за последние 20 лет в этой области произошла настоящая революция, главным вектором которой стала миниатюризация.

Если ранее пациенты были вынуждены носить внешние контроллеры и две резервные батареи общим весом до 4 кг, то современные системы стали значительно компактнее и легче. Мировым стандартом стали имплантируемые устройства, работающие на принципе магнитной левитации ротора. Эта технология позволила снизить травматизацию клеток крови и риск тромбообразования.

Когда применяются ИЖС

Профессор рассказал, что ИЖС применяются в трех основных стратегиях:

  • «Мост» к трансплантации (Bridge to Transplant): поддержание жизни и функций органов пациента в ожидании донорского сердца.

  • «Мост» к восстановлению (Bridge to Recovery): временная разгрузка сердца с целью создания условий для восстановления собственной функции миокарда, например, после миокардита или острого инфаркта.

  • Постоянная терапия (Destination Therapy): установка системы на длительный период как альтернатива трансплантации для пациентов, которые не являются кандидатами на пересадку сердца.

Современные проблемы ИЖС и перспективные разработки

Однако, несмотря на значительный прогресс, основная проблема современных ИЖС остается нерешенной, а именно - чрескожный кабель (дрейв-лайн), который соединяет имплантированный насос с внешним контроллером и блоками питания. Это место является постоянным источником потенциальной инфекции, ограничивает мобильность пациента и снижает качество жизни.

  • Беспроводная передача энергии

В настоящее время ведущие научные центры мира, включая лаборатории в России, США и Китае, активно работают над созданием полностью имплантируемых систем, работа которых была бы основана на беспроводной передаче энергии. Революционным подходом в этом вопросе может стать использование ядерного источника энергии на основе радиоизотопов (например, плутоний-238, используемый в кардиостимуляторах прошлого поколения или в космических аппаратах). Такой источник мог бы обеспечивать работу устройства десятки лет, по выражению профессора, «практически вечно», полностью исключая необходимость внешних батарей.

  • Телеметрическое управление

Управление работой такой системы и мониторинг ее параметров планируется осуществлять дистанционно через смартфон или специализированные устройства, что исключит необходимость в физическом кабеле для передачи данных.

По словам профессора, ожидается, что такие системы следующего, 6-го поколения, могут появиться в клинической практике в течение ближайших 5-6 лет.

Отечественные разработки: российский ИЖС 5-го поколения

Профессор Шаталов выделил преимущества отечественных разработок ИЖС. Российский искусственный желудочек сердца 5-го поколения, как и его зарубежные аналоги, использует принцип магнитного поля для привода ротора. Если в зарубежных системах пациент носит с собой отдельный специализированный контроллер, то в российском аналоге эти функции интегрированы в индивидуальный портативный лэптоп. Это решение предоставляет ряд преимуществ: удобство использования и функциональность, в частности, возможность удаленной телеметрии. «Врачи и инженеры могут дистанционно получать полную информацию о состоянии системы для коррекции терапии и технической поддержки», - пояснил Шаталов.

Клинический случай успешной имплантации российского ИЖС

ИЖС 5-го поколения был успешно имплантирован в НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева профессором Шаталовым 62-летней Светлане С. с диагнозом «лимфома головного мозга» в анамнезе. На фоне химио- и лучевой терапии была достигнута ремиссия. Однако, у пациентки развилась тяжелая дилатационная кардиомиопатия, приведшей к терминальной сердечной недостаточности. Трансплантация сердца была противопоказана в связи с онкологическим анамнезом, поскольку последующая иммуносупрессивная терапия могла спровоцировать рецидив основного заболевания. Таким образом, стратегией выбора стала установка системы вспомогательного кровообращения в качестве постоянной терапии.

Операция прошла без осложнений, пациентка находится в удовлетворительном состоянии, что демонстрирует эффективность и безопасность отечественной технологии в сложной клинической ситуации.

«Искусственные желудочки сердца прошли колоссальный путь эволюции от громоздких и опасных устройств до миниатюрных высокотехнологичных систем, - сказал профессор К.В Шаталов. - Успехи российских инженеров, создавших конкурентоспособный ИЖС 5-го поколения с уникальной системой управления, являются предметом национальной гордости». Коснувшись еще одной нерешенной проблемы - высокой стоимости устройств, профессор К.В. Шаталов подчеркнул, что в медицине спасение жизни не всегда может быть оценено лишь с экономической точки зрения. «Широкое внедрение и наращивание объемов производства неизбежно приведет к снижению затрат, сделав эту технологию доступной для большего числа пациентов, нуждающихся в помощи», - заключил он.
Материал подготовлен в рамках Недели профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, приуроченной к Международному Дню здорового сердца.

Данные о правообладателе фото и видеоматериалов взяты с сайта «НМИЦ ССХ им. А.Н.Бакулева», подробнее в Условиях использования
Анализ
×
Шаталов Константин Валентинович
Бакулева А. Н.
Бакулев А. Н.
Долгое
Места
Широкое
Места