Запчасти для сердца можно сделать только вручную

08.12.2009

Источник:  http://infox.ru



Биологические протезы сердечных клапанов, которые затем хирурги вживляют людям, кроят и сшивают вручную. За уникальным производством и последними новинками следили корреспонденты Infox.ru.

Сердечные клапаны
Сердце – это насос, и важнейшие его детали – сердечные клапаны. Именно они гонят кровь от предсердий к желудочкам, а из желудочков – в артерии. Невозможно даже представить, что бы случилось, если бы кровь вдруг пошла в обратном направлении.

В сердце четыре клапана. Два из них находятся в отверстиях, соединяющих предсердия с желудочками. В правой половине сердца находится трехстворчатый клапан, а в левой половине митральный. Задача этих клапанов во время сокращения предсердий пропустить порцию крови в желудочки и на следующей фазе сердечного цикла не пустить ее обратно. В это время открываются другие клапаны в аорте и легочной артерии: во время сокращения желудочков они пропускают кровь в артерии и отрезают ей путь назад.

Наиболее частые нарушения работы клапанов – это сужение (стеноз), сращение или недостаточность. Плохо работающие клапаны необходимо менять. Чаще всего нуждаются в замене аортальный (в месте выхода аорты) и митральный (между левым предсердием и желудочком) клапаны.

Для замены используют как механические, так и биологические протезы. Последние производят в Научном центре сердечно-сосудистой хирургии (НЦССХ) им. А. Н. Бакулева. Корреспондентам Infox.ru удалось проследить весь многостадийный процесс их создания.

Механика уступает биологии
«Главное преимущество биологических клапанов перед механическими, объясняет корреспонденту Infox.ru руководитель отдела медицинской биотехнологии НЦССХ Вахтанг Костава, в том, что они обеспечивают лучшее качество жизни. Механические клапаны, как бы совершенны они ни были, требуют, чтобы человек пожизненно применял антикоагулянты, то есть вещества, препятствующие тромбообразованию. Но некоторым пациентам, например с нарушениями системы свертывания крови, такие лекарства противопоказаны. Кроме того, прием антикоагулянтов всегда должен сопровождаться постоянным наблюдением врача. А с биопротезом клапана человек свободен от приема токсичных лекарств, он может забыть о нем и вести обычную жизнь».

У биологических клапанов есть и недостаток – со временем клапан изнашивается, и его приходится заменять. Но, без сомнения, они предпочтительнее для пожилых пациентов, да и многие молодые выбирают лучшее качество жизни, даже если через 15-20 лет придется делать повторную операцию.

На западе биологические клапаны используют гораздо чаще, чем механические, а в России, к сожалению, только в каждом пятом случае. «Мы делаем все возможное для того, чтобы биопротезов клапанов было больше и их применяли чаще», — говорит Infox.ru Наталья Бакулева, заведующая лабораторией производства биопротезов НЦССХ. Созданная здесь продукция поступает во все крупные кардиологические клиники страны.

Путь от мясокомбината к сердцу
Специалисты Бакулевского центра делают биопротезы клапанов как из человеческого донорского материала (аллогенные), так и из тканей животных (ксеногенные). Подходящих донорских клапанов очень мало (а ведь нужны еще целые сердца для трансплантации). Но можно обработать ткани животных так, что они фактически утрачивают видоспецифичность и не вызывают отторжения в человеческом организме.

В помещении лаборатории производства биопротезов в пластиковых кюветах с глутаровым альдегидом плавают лоскуты из перикарда теленка и глисоновой капсулы (пленка, покрывающая печень) свиньи. Но прежде чем попасть на обработку, ткань проходит тщательную проверку.

«Мы доставляем ткань с мясокомбината, причем только от молодых животных, — рассказывает корреспонденту Infox.ru Наталья Бакулева. – К сожалению, около 90% ее приходится браковать как негодную. Раньше мы использовали ткань сердечных клапанов свиней, но сейчас поросят чересчур быстро откармливают, и их сердечные клапаны из-за этого никуда не годятся».

Десятую часть ткани, которая признана подходящей, сотрудники лаборатории сначала тщательно очищают от крови и жира. После этого она проходит через троекратное выдерживание в глутаровом альдегиде – он обеспечивает сшивку коллагеновых волокон ткани. Кроме этого, из ткани химически удаляют все фосфолипиды. Задача этой обработки – лишить ткань ее видоспецифичности, чтобы она не вызывала иммунный ответ в организме человека.

Искусство кройки и шитья спасает жизни
В Бакулевском центре производят бескаркасные клапаны и клапаны на жестком титановом либо на гибком каркасе для замены разных видов сердечных клапанов. Делают также клапаносодержащие кондуиты – искусственные участки сосудов.

Каждый клапан сотрудницы НЦССХ шьют вручную. В «пошивочном цехе» все стерильно. Створки клапанов кроят по специальным выкройкам и сшивают хирургическими иглами и стерильными нитками. Каждый шов отработан до мелочей, имеет значение все – от натяжения нитки до количества проколов ткани. Этой ювелирной работе приходится учиться не один год.

После соединения створок клапан надевают на каркас, тщательно подшивают к каркасу, а потом придают окончательную форму, накладывая на него тампоны с глутаровым альдегидом, который фиксирует ткань.

Все новые клапаны, а также образец из каждой партии проверяют в работе. На гидродинамическом стенде, который имитирует работу системы кровообращения, можно задавать разные режимы. Клапан испытывают при частоте сердцебиения от 60 до 120 ударов в минуту, изменяют также длительность систолы – сокращения предсердий и желудочков. «А когда клапан проверяют на долговечность, на стенде задают такую высокую частоту, что за три месяца в ускоренном режиме клапан проходит через 2х107 циклов сердечных сокращений», — объясняет корреспонденту Infox.ru старший научный сотрудник центра Жанетта Кондратенко.

Больше клапанов, хороших и разных
«Наши клапаны по качеству и по разнообразию ничем не уступают зарубежным, – говорит Вахтанг Костава. – При этом они в полтора-два раза дешевле. На постсоветском пространстве «бакулевские» клапаны хорошо известны, и их охотно применяют, но, чтобы выйти на мировой рынок, необходимы специальные усилия. Медицинский мир консервативен и не очень охотно принимает изделия другого производителя».

Российские специалисты совершенствуют свои биопротезы и все время придумывают что-то новое. Чтобы добиться увеличения срока службы биологических клапанов, они разработали способ препятствовать кальцинозу (существует осложнение, при котором клапан покрывается отложениями кристаллов кальция).

А еще ученые работают над тем, чтобы сделать клапан «живым», то есть наделить его способностью самовосстанавливаться, как ткани организма. Для этого он должен содержать тканеобразующие фибробласты и стволовые клетки.

О новых разработках Бакулевского центра в области сердечных клапанов Infox.ru расскажет в последующих сюжетах.

Текст: Надежда Маркина/Infox.ru
Видео: Станислав Руснак, Надежда Маркина, Евгений Лешин/Infox.ru


Источник:  http://infox.ru

Возврат к списку