15 вересня, 2016
Всемирный день сердца – 2016
Твое нежное сердце – не из камня.
Тибул
29 сентября мировая общественность объединяет усилия под эгидой Всемирного дня сердца (World Heart Day). Эту глобальную инициативу Всемирной федерации сердца (World Heart Federation) поддерживают более чем в 100 странах. Цель мероприятий, проводящихся в этот день, – привлечь внимание к проблеме заболеваний сердца, сформировать понимание того, что на развитие и течение кардиоваскулярной патологии можно и нужно активно воздействовать. «Power your life», – призывают организаторы в этом году, напоминая, что от силы сердца зависят возможности всего организма.
Мероприятия, приуроченные к Всемирному дню сердца, призваны повысить осведомленность населения о правильном образе жизни, придерживаясь которого можно предупредить развитие кардиоваскулярных заболеваний, уменьшить сердечно-сосудистые осложнения и обусловленную ими смертность. Фокус внимания мероприятий в рамках события меняется каждый год в соответствии с главной целью. Глобальная инициатива Всемирной федерации сердца признана наиболее успешной и масштабной кампанией по борьбе с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ), когда-либо осуществлявшейся в мире.
Сегодня хорошо изучены контролируемые факторы риска, способствующие возникновению ССЗ, и возможности их профилактики. Этой теме на страницах выпусков «Медичної газети «Здоров’я України» уделяется много внимания. В данной публикации мы решили рассмотреть, какими технологиями располагает современная медицина в тех случаях, когда сердце «теряет силу», и каких инноваций в ведении коронарной патологии ожидать в ближайшем будущем.
Трансплантация сердца
Основоположником экспериментальной трансплантации сердца и других жизненно важных органов является французский ученый Алексис Каррель. Глубоко потрясенный смертью президента Франции Мари Франсуа Карно в июне 1894 г., причиной которой стало кровотечение из поврежденной артерии после нападения террориста, А. Каррель занялся разработкой методов сшивания кровеносных сосудов. Первые опыты переросли в новаторские экспериментальные исследования по трансплантации органов, консервации и перфузии донорского органа, технике наложения сосудистых анастомозов. Результаты оказались столь впечатляющими, что в 1912 г. А. Каррель был удостоен Нобелевской премии в области физиологии и медицины за работы по сосудистому шву и трансплантации кровеносных сосудов и органов.
В 1953 г. американский хирург Карлес Бейли произвел пересадку сердца трем собакам, разработав хирургическую технику замены одного сердца другим. Правда, после операции все животные умерли.
Стэнфордский университетПервую операцию по трансплантации сердца в реальной клинической практике произвел 3 декабря 1967 г. в Кейптауне (Южно-Африканская Республика) профессор Кристиан Нитлинг Барнард. Сердце погибшей в автокатастрофе 25-летней Денизы Дарваль было пересажено 55-летнему Луису Вашканскому, который страдал неизлечимым сердечным заболеванием. Несмотря на то что хирургическое вмешательство было проведено безукоризненно, Л. Вашканский скончался через 18 дней после операции от двусторонней пневмонии.
К настоящему времени разработано множество вариантов трансплантации сердца, однако широко распространены только два из них. Биатриальная (двухпредсердная) техника, предложенная Ричардом Лоуэром и Норманом Шамвеем, предполагает соединение донорского сердца с организмом реципиента по левому и правому предсердиям, легочной артерии и аорте. (Именно ее использовал К. Барнард в 1967 г.) Более современная бикавальная техника вместо соединения по правому предсердию предполагает использование верхней и нижней полых вен. Считается, что использование этой техники позволяет уменьшить риск нарушений ритма и проводимости у реципиента после трансплантации.
В XXI в. трансплантации часто имеют положительный результат в результате совместимости органов донора и реципиента и благодаря применению современных иммуносупрессивных средств. Годичная выживаемость трансплантатов сердца составляет около 85%. Рекордсменом по продолжительности жизни с трансплантированным сердцем является американец Тони Хьюзмен, страдавший от вирусной кардиомиопатии. 30 августа 1978 г. в возрасте 20 лет ему была проведена трансплантация в Медицинском центре Стэнфордского университета (США). После выздоровления мужчина основал фонд Huesman Heart Foundation, который спонсировал школьные образовательные программы, посвященные сохранению здоровья сердечно-сосудистой системы. Прожив 30 лет полноценной жизни с пересаженным сердцем, T. Хьюзмен скончался от меланомы в 2009 г.
В феврале текущего года специалисты Медицинского центра Стэнфордского университета провели редкую трансплантацию органов: пациентке, ожидавшей трансплантации легких, пересадили легкие и сердце от умершего донора, а сама она стала донором сердца для еще одной женщины. Подобные операции относят к категории домино-трансплантаций, они проводятся относительно редко (в Стэнфорде начиная с 1988 г. осуществлялись всего 8 раз). Пациентки Тэмми Гриффин и Линда Карр находились в листе ожидания трансплантации органов в течение 3 лет. Первая из них страдала муковисцидозом и в связи с невозможностью самостоятельно дышать нуждалась в трансплантации легких, которую можно было осуществить лишь в комплексе с сердцем. Второй была необходима пересадка сердца по причине тяжелого заболевания. В итоге Т. Гриффин стала донором сердца для Л. Карр, в свою очередь получив комплекс сердца и легких от умершего 29-летнего донора. Проведение домино-трансплантации требует согласованных действий всех включенных хирургических команд; обе операции прошли успешно.
Биолого-технологические проблемы трансплантации сердца в значительной степени решены. И теперь ученые всерьез заинтересовались психологическими проблемами, возникающими у реципиентов. Подобный интерес связан с участившимися сообщениями об изменениях личности, которые сами пациенты связывают с трансплантацией сердца. В некоторых исследованиях частота подобных наблюдений достигала 21-31%, но многие ученые предполагают, что в реальности она может быть выше, поскольку пациенты стесняются обсуждать подобные переживания с лечащим врачом, опасаясь обвинений в неадекватности.
Известный американский ученый Пол Пирсолл опросил более 100 реципиентов, полагающих, что чувствуют определенную связь с погибшим донором и приобрели присущие ему привычки или черты характера. Более чем у 10% респондентов были выявлены по меньшей мере две необычные для них, но присущие донору особенности, появившиеся после операции. Американский ученый Гэри Шворц объясняет данный феномен тем, что, помимо известных науке связей, между сердцем и головным мозгом имеются прямые нейрохимические и электрохимические взаимодействия. В частности, известно, что сердце – мощный генератор электромагнитной энергии. Магнитное поле сердца в 5000 раз сильнее магнитного поля мозга, современными датчиками оно регистрируется с расстояния до 30-40 метров. Кроме того, сердце производит гормоны и нейротрансмиттеры, воздействующие на деятельность нервных клеток.
Существуют и другие теории. Серьезная операция проводится под наркозом, в дальнейшем пациент должен всю жизнь принимать лекарственные средства, которые могут иметь еще слабо изученные побочные действия, например изменение вкуса и привычек в питании. Жизнь в ожидании смерти подходящего донора, тягостные переживания в этот период, а также негативные эмоции, связанные со смертью донора, не могут не воздействовать на психику пациента.
Ввиду накапливающихся сообщений об изменениях личности у реципиентов донорского сердца некоторые специалисты рекомендуют предупреждать пациента о возможности этих явлений после трансплантации. И хотя причины подобного феномена все еще не изучены, да и сама его достоверность нуждается в доказательствах, подобное информирование способно защитить врача. Известен случай, когда изменения в характере реципиентки, которая получила донорское сердце самоубийцы и у которой после трансплантации развились суицидальные наклонности, стало предметом судебного разбирательства.
Искусственное кровообращение
Многие операции на сердце были бы невозможны без создания аппарата искусственного кровообращения (АИК). Первый такой аппарат (автожектор) сконструировали еще в 1926 г. физиологи Сергей Брюхоненко и Сергей Чечулин. В 1936 г. Сергей Брюхоненко также разработал пузырьковый оксигенатор («искусственные легкие»). Эти исследования заложили основу для развития технологий искусственного кровообращения, но предложенные авторами устройства нуждались в усовершенствовании и в реальной клинической практике никогда не использовались.
Впервые в мире операцию на открытом сердце с использованием АИК провел 6 мая 1953 г. американский хирург Джон Гиббонс, причем вмешательство прошло успешно. К сожалению,
последующие четверо пациентов скончались в послеоперационном периоде от разных осложнений, что вынудило Дж. Гиббонса отказаться от дальнейших попыток и заявить о необходимости совершенствования технологии.
В настоящее время, помимо АИК, в клинической практике для поддержания оксигенации и частичного замещения функции сердца широко применяются аппараты вспомогательного кровообращения (АВК).
На приеме у доктораВ декабре 1987 г. зафиксирован удивительный случай успешной реанимации человека с помощью АИК после самой длительной в истории медицины остановки сердца. Ян Эгиль Ревсдал упал за борт рыболовецкого судна у берегов Норвегии в районе г. Бергена, после чего температура его тела снизилась до 24 °С, а сердце остановилось и не функционировало на протяжении 4 часов. После подключения к аппарату искусственного кровообращения в больнице Хеукеланда мужчина успешно восстановился, а случай с ним был внесен в Книгу рекордов Гиннеса.
Способность человеческого организма выживать при пониженной температуре в условиях остановки сердца сегодня используется в кардиохирургии как у взрослых, так и у детей. Например, в 2013-2014 гг. украинские кардиохирурги успешно освоили сложнейшие операции на сердце новорожденных с синдромом гипоплазии левых отделов сердца (аномалии, при которой ребенок рождается лишь с половиной сердца, обеспечивающей функционирование малого круга кровообращения). До недавнего времени этот диагноз считался несовместимым с жизнью. Хирургическое вмешательство требует полной остановки кровообращения; тело ребенка охлаждают до 16 °С. До восстановления кровотока у хирургов остается 30 мин. Суть операции заключается в том, чтобы заставить эту одну половинку сердца работать и на большой круг кровообращения, и на малый. Впоследствии ребенка ожидают еще две операции – в возрасте 3 мес и 4 лет, но эти вмешательства менее опасны.
Эндоскопические вмешательства
Широкое распространение получили эндоскопические операции на сердце. Речь идет о выполнении малоинвазивных хирургических вмешательств на сердце с использованием видеоторакоскопии, когда хирургический доступ производится с помощью нескольких проколов и не требует разреза грудной клетки. Выполнение операций производится на работающем сердце без применения искусственного кровообращения. Возможности применения эндоскопических методов в хирургии сердца постоянно расширяются; сегодня этим способом проводятся даже такие сложные операции, как удаление опухолей. Так, в 2013 г. в Национальном институте сердечно-сосудистой хирургии им. Н. Н. Амосова (г. Киев) впервые провели удаление большой опухоли сердца (миксомы размером 3,5 на 5,0 см) эндоскопическим способом у 30-летнего мужчины. Опухоль находилась в правом предсердии.
Механическое сердце
14 июня текущего года в Украине впервые имплантировано механическое сердце, о чем официально сообщил общественности директор ГУ «Институт сердца МЗ Украины» Борис Тодуров. Реципиентом стал 41-летний харьковчанин Павел Дорошко, страдающий тяжелой сердечной недостаточностью. Использование искусственного механического сердца для больных с тяжелой сердечной патологией увеличивает их шансы выжить и дождаться необходимого для трансплантации донорского органа.
Член-корреспондент НАМН Украины Б.М. ТодуровВпервые такое сердце пересадили в г. Хьюстоне (США) 10 лет назад. Речь идет не о полной замене сердца на искусственную конструкцию – они работают совместно. Механический желудочек представляет собой насос, который с помощью трубок соединяется с левым желудочком и аортой или находится непосредственно в левом желудочке. Эта конструкция позволяет максимально увеличить производительность сердца, сохраняя невредимыми клетки крови, ведь случайное разрушение эритроцитов и лейкоцитов – одна из основных опасностей применения механического сердца. После установки механизма и отладки системы часть поступившей крови выбрасывает в аорту левый желудочек, а часть – насос искусственного сердца. Благодаря новой технологии нагрузка на сердце падает более чем в 2 раза, значительно уменьшаются симптомы сердечной недостаточности.
В разработке механического сердца использовались космические технологии. На сегодня его стоимость составляет около 120 тыс. евро. Исходно механическое сердце у больных в терминальной стадии сердечной недостаточности рассматривалось как временная мера, которая обеспечивает поддержку кровообращения до момента, пока появится возможность трансплантации донорского органа. По сообщению специалистов института, сегодня в Европе уже более 300 пациентов находятся на искусственной поддержке кровообращения, многие из них – более 2 лет. Срок службы механического сердца не ограничен, совершенствование технологии привело к тому, что многие пациенты живут с механическим сердцем свыше 8 лет. Эта технология особенно важна для лиц, которым противопоказана трансплантация.
Мир 3D-технологий
Осенью 2006 г. исследователи из Университета г. Цюриха (Швейцария) впервые в мире в условиях лаборатории вырастили сердечные клапаны из стволовых клеток околоплодных вод беременной. Такой подход позволит пересаживать новый клапан ребенку после рождения, если он страдает врожденным пороком сердца. В 2013 г. ученые из Киотского университета (Япония) вырастили из стволовых клеток полноценный миокард. Мало того, что он был полностью идентичен натуральному, он еще и сокращался с частотой 50-70 уд./мин. К настоящему времени разработана методика укладки дифференцирующихся стволовых клеток в трехмерную структуру, полностью повторяющую границы создаваемого органа. Ученые уверены: к 2030 г. человеку будет пересажена первая почка, созданная с помощью так называемого 3D-биопринтера.
В биологическом принтере на каркас из гидрогеля напыляются стволовые клетки, обеспечивается их рост; впоследствии каркас растворяется по аналогии с рассасывающимся шовным материалом.
В последних моделях 3D-биопринтера каркас моделируемого органа уже не требуется. Этот прибор использует компьютерную трехмерную модель органа, размещая каждую клетку в соответствующую точку пространства. Исследователи полагают, что уже в ближайшие 20 лет с помощью 3D-биопринтера будут «напечатаны» все основные органы человека, пригодные для трансплантации.
Операция на сердцеСегодня органы, получаемые на 3D-биопринтерах, не трансплантируются, однако полезны для применения в клинической практике: благодаря новой технологии хирурги могут проводить тренировочные вмешательства перед реальной операцией – на модели сердца, полностью соответствующей структуре сердца конкретного пациента. На то, чтобы полностью воспроизвести контуры сердца на самом современном биопринтере, требуется около 3 часов. Создание подобных копий снижает риск осложнений и облегчает формирование плана операции при необычных патологиях сердца, когда стандартные хирургические техники не подходят. В частности, кардиохирурги детской больницы г. Бостона (США) с помощью 3D-моделей изучали сердца пациентов с врожденными пороками развития; все операции прошли успешно.
Микроскопические роботы
Наиболее прогрессивной технологией в кардиохирургии, ожидающей внедрения в клиническую практику, сегодня называют микроскопических роботов. В 2010 г. исследовательская группа Национального корейского университета г. Чоннам (Южная Корея) сообщила о создании микрохирургического робота, который поможет специалистам будущего очищать коронарные артерии от тромбов и т. п. Первые модели микророботов появились за несколько лет до этого, но предложенная учеными новая версия существенно меньше изначального варианта: ширина составляет менее 1 мм, длина – 5 мм. Робот вводится пациенту внутривенно и при помощи магнитного поля направляется в необходимые артерии. Микророботы могли бы не только чистить артерии, но и доставлять в отмирающие части организма кислород или витамины. Рассматривать таких роботов можно и как неплохое средство медицинской диагностики у пациентов из группы высокого риска сердечно-сосудистых осложнений. Робот оснащен инновационным механизмом движения на основе трехмерной ориентации в пространстве за счет электромагнитного поля. Внутри артерий устройство движется со скоростью около 50 мм/мин при постоянном воздействии на него электромагнитным полем. Робот, предназначенный для удаления тромбов из артерий, может быть оснащен микроскопическим сверлом диаметром менее 0,1 мм, которое способно вращаться со скоростью до 1800 об./мин; ультразвуковым зондом, микрошприцем для целевого введения лекарственных препаратов и др.
Национальный институт сердечно-сосудистой хирургииим. Н.Н. Амосова
Корейские ученые исследуют две разновидности роботов: первые управляются дистанционно, вторые действуют по заранее созданному алгоритму с целью достижения определенных точек тела. Сегодня эти работы активно продолжаются; согласно прогнозам Министерства здравоохранения Южной Кореи, к 2020 г. ожидается появление массовой версии для применения в клинической практике, но только в случае успешного завершения всех клинических испытаний.
По данным Всемирной федерации сердца, заболевания сердца и инсульт ежегодно приводят к смерти 17,3 млн человек в мире, причем до 80% этих летальных исходов случаются в развивающихся странах. Врачи, ученые, организаторы здравоохранения подчеркивают: существенно снизить кардиоваскулярную смертность можно только путем профилактики. И хотя новые технологии реально позволяют спасти жизнь конкретному пациенту, в целом их влияние на мировую статистику, особенно в странах с низким доходом, невелико. Всемирный день сердца в первую очередь призван информировать людей именно о возможностях профилактики и значении здорового образа жизни. В этом вопросе новые технологии тоже могут помочь: создаются портативные приборы, контролирующие жизненные показатели, развивается телемедицина и т. п. И все же основная доля ответственности за здоровье человека лежит на нем самом.
Подготовила Катерина Котенко