«Чемодан» для сердца и высокоточный лучевой пучок: новосибирские кардиохирурги показали уникальные разработки

Новосибирские ученые придумали как доставить до пациента не остановленное и законсервированное, а работающее сердце. Исследователи Национального медицинского исследовательского центра имени академика Е.Н. Мешалкина заменили «пакет со льдом» специальным кювезом, в котором сердце продолжит биться до 10 часов. Кроме того, ученые разработали уникальную методику лечения аритмий без хирургического вмешательства. Безинвазивные способы лечения помогут онкологическим пациентам, которые имеют в три раза более высокий риск возникновения осложнений в виде аритмий. Об этих и других уникальных методиках научные сотрудники центра не только рассказали, но и показали свои разработки в деле.

На операционном столе – «пациент» с пятачком

В операционной всё по-настоящему. Только пациент – необычный и выдает его пятачок. На операционном столе лежит свинья карликовой породы — минипиг. Только, как говорят хирурги, приставка к слову «мини» не всегда говорит о том, что размеры животного будут небольшие. Свинья может быть весом и 60, и 80 килограммов. Бывало даже, что ученые даже вызывали грузчиков, чтобы переложить минипига на операционный стол – животное было весом в 150 килограммов. Габариты этого подопытного были значительно меньше, но крупных размеров рыло выдавало его тоже немаленькие габариты. Как говорят хирурги, жертвующим собой ради науки не даются имена, но этого «пациента» назвали в шутку Мартой.

В условиях экспериментальной операционной врачи продемонстрировали заключительный этап проекта. На глазах журналистов ученые вынули сердце и легкое свиньи и переподключили работающий орган к системе, позволяющей длительно сохранять его в функционирующем состоянии. Далее его поместили в пластиковый контейнер. Сердце бьется, это видно и слышно. За его работой ученые следят каждую минуту — измеряют температуру, проводят ультразвуковое исследование. Сердце продолжает перекачивать кровь, даже когда его «отключают» от легкого — оно работает при  помощи оксигенатора. Это медицинское устройство, которое обеспечивает обмен кислородом и углекислым газом в крови пациентов во время хирургических процедур. А кровь берется у донора изначально. Она подготавливается специальным образом — фильтруется, чтобы исключить различные агенты, которые могут плохо влиять на функцию сердца.

Сердце в пути бьется как птица

Такие операции проводятся в рамках эксперимента. С использованием «искусственного легкого» в НМИЦ имени академика Е.Н. Мешалкина создают опытный образец аппарата для трансплантации донорского сердца. Руководит проектом кандидат медицинских наук, научный сотрудник НМИЦ имени академика Е.Н. Мешалкина Максим Жульков. Он говорит, что на данный момент отечественные технологии позволяют сохранять сердце для трансплантации только в течение четырех-шести часов. «К сожалению, сегодня на территории нашей страны используется только один способ фармакохолодовой консервации донорского сердца. Он предполагает введение специального консервирующего раствора в его сосуды. Сердце останавливают, охлаждают и в таком виде при 4 градусах Цельсия транспортируют до места имплантации рецепиенту», — рассказывает Максим Жульков.

Сегодня специалисты фактически лишены возможности проводить забор донорского сердца даже в отдаленных регионах Сибири.  Поэтому ежегодно до 20 процентов реципиентов, которые ожидают донорский орган, умирают, так и не дождавшись пересадки. Новая уникальная технология длительного нормотермического кондиционирования донорского сердца вне организма, по мнению новосибирских ученых, позволит спасти жизни большего количества людей. И следующий этап в этом исследовании — разработка специального транспортного контейнера. Аппарат будет представлять собой модуль весом до 5 килограммов и перевозить его сможет один человек. Внутри — чемоданчик с работающим сердцем и портативное медицинское оборудование. Донорский орган в таком модуле, вне тела, может храниться до 10 часов.

«В настоящее время мы запатентовали кувез, который на основе этой технологии позволяет проводить аутоперфузию донорского сердца и безопасно транспортировать орган на большие расстояния. В течение ближайших трех лет, после принятия положительного решения комитета по биоэтике, мы сможем приступить к испытаниям технологии в клинической практике», — прокомментировал заместитель генерального директора НМИЦ по научной работе, сердечно-сосудистый хирург-аритмолог доктор медицинских наук Александр Романов.

Более того, все эти технологические решения и результаты являются основой для следующего шага ученых НМИЦ имени академика Мешалкина. «Сейчас мы готовим новый грант, в котором предполагаем более широкое фундаментальное исследование отдаленных результатов влияния этого метода на функцию трансплантата путем выполнения гетеротопических трансплантаций сердца, — говорит Максим Жульков. — Это такая процедура, в результате которой в груди животного в течение месяца будет одновременно биться два сердца. Дело в том, что выполнение классической схемы технологии замены одного сердца другим, как это делается в клинике, экономически невыгодно и связано с высокой гибелью животных. Поэтому модель, когда второе сердце имплантируется в грудную клетку взамен, например, доли или части легкого, позволяет нам исследовать длительное функционирование органа внутри тела так же, как, например, при выполнении классической схемы имплантации, но только с меньшей вероятностью гибели экспериментального животного».

Без хирургического скальпеля, но точно в цель

По мнению исследователей, сегодня хирургия стремится к малоинвазивным операциям. Так, в НМИЦ имени академика Е. Н. Мешалкина разрабатывается методика лечения аритмий без пункции крупных сосудов — неинвазивная аблация нарушений ритма сердца с помощью ионизирующего излучения. Эта технология может применяться у пожилых и онкологических пациентов, которые имеют в три раза более высокий риск возникновения осложнений в виде аритмий в ходе лечения основного заболевания.

Как говорит Александр Романов, сегодня в клинику поступают много пациентов с сопутствующими патологиями. К примеру, людей с большой массой тела технически нельзя оперировать. Осложняет лечение сердечных недугов и онкологические заболевания у пациентов. Традиционно аритмию лечат с помощью катетеров, которые вводят прямо в сердце, но этот метод может быть опасен для онкобольных из-за токсического воздействия лечения на сердце. «Методы лечения онкозаболевания оказывают негативное влияние на сердце. И пациент просто не доживает до следующего этапа лечения. Иными словами, он умирает не от самой онкологии, а от последствий токсических влияния на сердце, потому что и лучевая терапия, и сама хирургия может привести к развитию нарушения ритма сердца. Идея этой методики заключается в том, чтобы такого рода сложных пациентов выполнять неинвазивное лечение аритмии», — рассказывает хирург-аритмолог.

Метод основан на направленном облучении ионизирующим излучением конкретных участков сердца. Для опытов используется единственный в Сибири, находящийся на базе центра линейный ускоритель для облучения животных ионизирующим излучением. Первую серию экспериментов ученые провели на кроликах от 3 до 5 килограммов. В ходе исследования ученые выяснили эффективную дозировку облучения для лечения аритмии. После этого сотрудники центра перешли к отработке технологии на крупных животных – минипигах. Им устанавливают кардиостимулятор для провоцирования различных нарушений ритма сердца. Также проводится компьютерная томография, которая позволяет найти участки сердца с источником аритмии. «Далее мы определяем область, куда мы будем направлять лучевой пучок для того, чтобы устранить аритмию, продолжает Александр Романов. — Ширина пучка составляет от 9 до 10 миллиметров. В дальнейшем мы рассчитываем снизить ширину пучка до 3 миллиметров и сделать его более сфокусированным».

С перспективными разработками ученых НМИЦ имени академика Е. Н. Мешалкина ознакомился министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев. Все они, по мнению главы ведомства, позволят увеличить доступность персонализированной высокотехнологичной помощи пациентам. «Разработка экономически выгодного и эффективного способа сохранения жизнеспособности донорского сердца позволит кратно увеличить число трансплантаций, снизить затраты на дорогостоящие устройства вспомогательной поддержки кровообращения и консервативное лечение хронической сердечной недостаточности, и в конечном, итоге увеличить продолжительность жизни пациентов трудоспособного возраста, снизить степень инвалидизации населения, — отметил Вадим Васильев. Сегодня ученые и Министерство науки и инновационной политики Новосибирской области обсуждают возможность внедрения способа ускоренной транспортировки донорского сердца на региональном уровне в качестве пилотного проекта.