20 марта 2019 года стало знаменательной датой для российской кардиохирургии. В этот день было официально объявлено о том, что Мичуринский завод «Прогресс» (Тамбовская область) освоил производство уникального устройства — искусственного сердца для детей. Эта разработка, не имеющая аналогов в России, призвана спасать жизни самых маленьких пациентов с тяжёлой сердечной недостаточностью.
Техническое чудо размером с конфету
Новое устройство представляет собой миниатюрный циркулярный насос, заключённый в титановый корпус. Сложность и точность механизма не уступают часовому — сборка одного изделия занимает 12-13 часов, а работа ведётся под микроскопом, поскольку некоторые детали сопоставимы с маковым зерном, а зазоры между ними в четыре раза тоньше человеческого волоса.
Внутри корпуса расположены роторы на опорах из комохрома — сверхпрочного сплава кобальта, хрома и молибдена. Этот материал практически вечен и не образует пыли в процессе работы. Встроенные в стенки датчики автоматически считывают частоту вращения и регулируют интенсивность кровотока, усиливая или ослабляя его по мере необходимости. Особое внимание уделено чистоте внутренних поверхностей — они отполированы и покрыты алмазным напылением, чтобы исключить образование тромбов.
Из корпуса устройства выходят две изогнутые трубки-канюли, которые вживляются в артерии пациента. Они напечатаны на 3D-принтере и обшиты хирургической тканью, которая со временем срастается со стенками сосудов. Армированный кабель, соединяющий насос с блоком управления, выводится наружу под рёбрами. Пациент носит с собой электронный блок и два аккумулятора (основной и резервный) в специальном поясе. Заряда каждого хватает на 12 часов непрерывной работы.
Любопытная особенность: поскольку насос работает по принципу циркуляции, а не пульсации, у носителей такого сердца невозможно прощупать пульс.
От оборонки — к медицине
Завод «Прогресс» имеет долгую историю производства высокоточных механизмов для аэрокосмической отрасли — его продукция устанавливается на баллистические ракеты и боевые самолеты. Именно этот опыт микроэлектроники и прецизионной механики оказался востребован в медицинском приборостроении. Как отмечают на предприятии, в основе искусственного сердца — «военный двигатель с медицинскими хитростями».
Сотрудничество с медицинскими разработчиками началось почти случайно: завод 20 лет поставлял миниатюрные электродвигатели одной фирме, не подозревая об их конечном применении. Лишь на выставке выяснилось, что эти двигатели используются в системах искусственного кровообращения. Так началась прямая работа с зеленоградскими разработчиками, и в итоге завод освоил полную сборку устройств.
Спасение для самых маленьких
Медицинское значение разработки трудно переоценить. В России детская трансплантология имеет серьёзные ограничения — пересадка донорского сердца ребёнку практически не проводится. Единственный выход для детей с неизлечимыми заболеваниями сердца — дожить до 16-17 лет, когда грудная клетка становится достаточно большой, чтобы принять взрослое донорское сердце.
Искусственное детское сердце, созданное в Мичуринске, призвано стать «мостом» для таких пациентов. Оно берёт на себя насосную функцию, позволяя организму существовать в ожидании трансплантации. По предварительным данным, устройство способно продлить жизнь пациента минимум на два года.
По оценкам экспертов, в России ежегодно около 2 тысяч детей нуждаются в подобной поддержке кровообращения. При этом в мире существует лишь один аналогичный прибор — американский Jarvik-2015, которому выполнено всего две имплантации.
Доклинические испытания уже проведены: опытные образцы успешно вживляли бычкам и свиньям, животные чувствуют себя хорошо. Российское устройство будет значительно дешевле зарубежных аналогов, что делает его более доступным.
Будущее технологии
Разработка мичуринского завода «Прогресс» стала результатом сотрудничества с Зеленоградским инновационно-технологическим центром (ЗИТЦ), который является резидентом особой экономической зоны «Технополис Москва». Вместе они создали уменьшенную модель аппарата вспомогательного кровообращения АВК-Н «Спутник», успешно применяемого у взрослых с 2012 года. Детская версия получила название «Спутник-Д».
На сегодняшний день цикл разработки завершён, устройство проходит процедуру регистрации медицинского изделия. Врачи-кардиологи выражают готовность к сотрудничеству с производителями на всех этапах — от экспериментов до клинического применения.
Создание искусственного детского сердца — важный шаг в развитии отечественной кардиохирургии. Это не только демонстрирует возможности российской промышленности, но и даёт реальный шанс на жизнь детям, которые ещё несколько лет назад были обречены.
Материал подготовила Тихонова Н.Т.
Для проекта #Санпросвет