Легкая кардиопогрузка: новый прибор продлит срок хранения донорского сердца
Как инженерам удалось увеличить максимальное время транспортировки органа с четырех до шести часов
Российские инженеры разработали первое в нашей стране устройство для перевозки донорских сердец, в котором орган не охлаждается, а сохраняется при температуре тела. Благодаря этому и нескольким оригинальным техническим решениям специалистам удалось увеличить максимальный срок доставки трансплантата в полтора раза — с четырех до шести часов. По мнению кардиохирургов, предложенная технология будет востребована в России, так как медикам часто приходится транспортировать донорские органы на большие расстояния.
Близко к сердцу
Специалисты Московского физико-технического института (МФТИ) создали уникальное устройство для перевозки донорских сердец, предназначенных для трансплантации. Это первая в нашей стране система, орган в которой транспортируется при температуре тела. Наиболее популярная методика перевозки на льду сохраняет способность сердца к пересадке на протяжение четырех, максимум пяти часов. Российское изобретение может делать это более шести часов. Создатели уже собрали опытный образец системы. Это довольно крупный контейнер, который можно разместить в автомобиле скорой помощи.
— С помощью нашей системы можно сохранять сердце существенно дольше, чем сейчас. Исходя из тех данных, которые мы получили в ходе экспериментов на малых и крупных лабораторных животных, оно оставалось жизнеспособным более шести часов, — сказал инженер МФТИ Андрей Бережной.
Сегодня сердца для пересадки в основном перевозят в специальном останавливающим мышечные сокращения растворе при низкой температуре. Это позволяет замедлить метаболизм и продлить жизнь органа. Вместо этого раствора разработчики использовали отечественную жидкость «Нормакор». В ее состав входят полисахариды и ионы, которые останавливают биение сердечной ткани и при этом поддерживают ее жизнеспособность при температуре тела.
Также ученые предложили оригинальную технологию мониторинга состояния сердца. Так как при транспортировке оно не бьется, то медик не может снять привычные показатели его сократительной активности, такие как ЭКГ, давление в камерах и так далее. Вместо этого в МФТИ придумали, как оценивать состояние органа с помощью обычной видеокамеры и нескольких источников света. При этом трансплантат никак не повреждается, и медики получают всю нужную на момент пересадки информацию.
За счет постоянного мониторинга увеличивается объем информации о сердце и растет время, доступное для транспортировки.
— На сокращения сердца уходит очень много энергии, поэтому их остановка может продлить время жизни органа. А если сделать это максимально аккуратно без сосудистых нарушений и спазмов, этот срок еще увеличивается. «Нормакор» за счет своего состава прекращает сердцебиение, а с помощью мониторинга состояния и метаболизма органа мы можем при необходимости проводить с ним разные манипуляции и увеличивать «окно» трансплантации, — сказал Андрей Бережной.
Без перепадов
Устройство состоит из камеры для органа, системы обеспечения жизнедеятельности сердца, систем прокачки жидкости и поддержки условий окружающей среды и системы поддержки влажности, так как сердце может сохнуть, как, например, слизистая оболочка горла. После того как орган извлекли из донора, чтобы его транспортировать, врач должен подшить трубки, по которым будет подаваться жидкость, к сосудам. При этом медик оставляет такую длину сосудов, чтобы в дальнейшем их можно было просто отрезать.
В будущем разработчики планируют приспособить устройство для перевозки и других внутренних органов. Сейчас они дорабатывают свое изобретение, чтобы сделать его более удобным для пользователей. После завершения собственных испытания они планируют начать процесс регистрации медицинского изделия. Разработчики рассчитывают, что на это им понадобится до двух лет.
— Подобные разработки уже существуют. Есть специальный американский сет для транспортировки органов. Он называется «Трансмедикс», но стоит очень больших денег. Для России с ее огромными площадями такая технология нужна. Но пока не понятно, сколько она будет стоить, — сказал кардиохирург Юрий Островский.
С точки зрения клеточной биологии отказ от охлаждения и сохранение сердца при температуре тела — это хорошее решение, так как перепады тепла и холода вредны для клеток и особенно для тканей. Они могут вызывать холодовую ишемию. А так как сердце — это крупный объект, то постоянная температура сохраняет его ткани, пояснила заведующая лабораторией клеточных технологий и тканевой инженерии РУДН Ирина Арутюнян.
— Однако пока они испытали свое устройство только на животных, но у них другая температура тела, чем у человека. Во-вторых, у них меньший объем органа. Лучше проводить эксперименты на крупных животных. Иногда нежелательные эффекты выявляются только на большом объеме тканей, — сказала Ирина Арутюнян.
Также во время транспортировки при температуре тела нет необходимости строго контролировать этот показатель, что тоже упрощает процесс доставки, подчеркнула специалист.
