Сердце – один из важнейших органов в человеческом организме, от работы которого зависит работа всех органов. Оно качает кровь по организму, доставляя кислород и органические вещества по всему телу, поэтому так важно, чтобы оно работало правильно. Современная кардиохирургия добилась того, что при патологиях клапанов сердца и угрозе прекращения его работы, нерабочий клапан можно заменить протезом, чтобы восстановить нормальную работу сердца. Я хочу осветить эту часть кардиохирургии, потому что в данное время проблема протезирования сердца особо актуальна.
Сердце человека состоит из двух предсердий и двух желудочков. Между ними расположены трехстворчатый, пульмональный, митральный, аортальный клапаны. Их основная задача заключается в обеспечении одностороннего кровотока через миокард. Когда работа элементов нарушается, часть крови перетекает в обратном направлении. Со временем это приводит к заболеваниям сердечно-сосудистой, дыхательной систем, отклонениям в функционировании других внутренних органов. Единственный способ в кардиохирургии, который может предотвратить негативное развитие событий – провести пациенту операцию по установке искусственного клапана сердца вместо поврежденного.
Что такое биологические протезы клапанов сердца?
Биологические протезы клапанов сердца представляют собой протезы, полностью или частично состоящие из неживых, специально обработанных тканей человека или животного. Данная категория протезов, в отличие от механических, имеет более низкий риск тромбозов, тромбоэмболических осложнений, отсутствует необходимость в пожизненной антикоагуляционной терапии. Разработка и применение биологических протезов клапанов сердца началась в середине 20 века. История биологических протезов клапанов сердца началась с применения трупных гомографтов, впервые имплантированных в аортальное положение Дональдом Россом в 1962 году. Основной предпосылкой данного метода, по его мнению, было предположение, что ни один протез не сможет повторить гемодинамические характеристики нативного человеческого клапана.
В современной кардиохирурги применяют два вида протезов:
· Механические
· Биологические
Решение, какой тип устройства установить больному принимает врач, исходя из особенностей конкретного случая. У каждого из них есть ряд преимуществ и недостатков.
Механические протезы
Существует три вида механических протезов:
· шариковые – появились самыми первыми. Представляют собой каркас из металла с шариком из силиконового эластомера внутри;
· наклонные – выглядят как кольцо с распоркой, которую можно регулировать;
· двустворчатые – состоят из двух полукруглых элементов, которые поворачиваются вокруг закрепленного основания. Они считаются наиболее эффективными, поскольку обеспечивают ток крови, максимально близкий к естественному, хорошо переносятся больными.
Износ механических клапанов минимальный. Они долговечны, повторная операция по замене протеза большинству людей не требуется.
Недостатком механических устройств является повышенный риск тромбообразования. Больному с таким протезом показан пожизненный прием антикоагулянтов.
Биологические протезы
Биологическое искусственные протезы делают из тканей миокарда свиньи либо бычьего или лошадиного перикарда. В последнем случае ткани закрепляют на металлическом каркасе. Биоматериал предварительно подвергают стерилизации, человеческий организм не воспринимает его чужеродным.
Искусственные сердечные клапаны более физиологичны, хорошо приживаются, не повышают вероятность тромбоза. Минусом протеза считается то, что со временем они изнашиваются. Через несколько лет больному может потребоваться повторное хирургическое вмешательство по коррекции клапанного аппарата.
Срок функционирования сердечных клапанов
На сегодняшний день в хирургии сердца применяют два вида имплантатов сердечных клапанов: искусственные и биологические. Первые — долговечные, но их установка связана с пожизненным приёмом ряда препаратов для устранения риска тромбообразования. Биологические клапаны наиболее близки живым тканям, но быстрее изнашиваются. Кардиологи постоянно ведут работу по разработке и внедрению в медицинскую практику новых типов клапанов, сочетающих в себе лучшие свойства обоих видов — долговечность и максимальную приемлемость для организма. Срок службы искусственных клапанов 10-15 лет. Более новые материалы пока только проходят изучение. Широкая практика их применения в ближайшем будущем даст кардиологам более точную информацию о сроке их службы.
Жизнь с искусственным клапаном
Биологические протезы, как правило, имплантируются пациентам с более короткой предполагаемой продолжительностью жизни или сопутствующими заболеваниями, которые в будущем могут потребовать хирургического вмешательства. Большинство пациентов с протезированными клапанами – это люди с механическими протезами. Они относятся к группе с высоким риском образования тромбов и вынуждены постоянно принимать антитромботические препараты. В абсолютном большинстве случаев это непрямые антикоагулянты (варфарин). Так как прием варфарина сопряжен с высоким риском кровотечений, пациентам рекомендовано воздержаться от травмоопасных видов развлечений и трудовой деятельности, связанной с работой с острыми и режущими предметами.
Перспективы в кардиохирургии
Можем ли мы выращивать клапаны внутри сердца?
Тканевая инженерия сердечных клапанов In situ ((с латинского — «на месте», «в месте нахождения», «в естественной среде») — научный термин на латинском языке, обозначающий оригинальное (первичное, без перемещения) место проведения опытов, наблюдений и экспериментов) с использованием бесклеточных синтетических биоразлагаемых каркасов находится в стадии разработки как клинически привлекательный подход к созданию живых клапанов прямо внутри сердца пациента. При таком подходе “имплантат” из пористого каркаса в форме клапана быстро заселяется эндогенными клетками, которые инициируют формирование новой ткани со скоростью деградации каркаса. Хотя это может представлять собой экономически эффективную процедуру, совместимую с нормативными и клиническими стандартами по всему миру, новая технология в значительной степени зависит от разработки передовых биоматериалов, их переработки в каркасы (минимально инвазивные) и взаимодействия таких материалов с эндогенными клетками и новой тканью в условиях гемодинамики. Несмотря на первые положительные доклинические результаты и начало коммерческих маломасштабных клинических испытаний, формирование тканей in situ изучено недостаточно. Кроме того, еще предстоит определить, может ли полученная в результате новая ткань расти вместе с организмом и сохранять функциональный гомеостаз на протяжении всей жизни. Что еще более важно, до сих пор неизвестно, можно ли контролировать образование ткани in situ в условиях генетического или приобретенного заболевания и как именно.
Полимерные протезы клапанов сердца
Существующие варианты протезирования клапанов сердца, такие как биопротезирование и механические клапаны сердца, ограничены структурной дегенерацией клапана, требующей повторной операции, или необходимостью пожизненной антикоагулянтной терапии. Альтернативу существующим протезам могут представить полимерные клапаны сердца, сочетая в себе долговечность механических клапанов и высокую гемосовместимость биопротезов. В последние годы было разработано несколько новых полимерных технологий в надежде создать идеальный полимерный заменитель сердечного клапана, который преодолеет эти ограничения. Эти соединения и клапанные устройства находятся на различных стадиях исследований и разработок и обладают уникальными преимуществами и ограничениями, присущими их свойствам.
Подводя итог, можно сказать, что современная кардиохирургия, в том числе и замена клапанов сердца на искусственные, очень развита, и в будущем ей открыты новые перспективы, которые приведут к новым открытиям и возможности сделать жизнь пациентов этой отрасли медицины более комфортной, сделать доступным для них тот образ жизни, которого они захотят придерживаться.