Андрей Тарасов

    Операция на сердце Борису Ельцину обострила интерес к проблемам кардиохирургии и ее нынешнему российскому состоянию. Если искусство российских хирургов не подвергается сомнению, то уровень такого рода помощи простым смертным не вызывает оптимизма. Зарубежные коллеги удивляются, что выполняемые по мировым стандартам операции в России делаются лишь в нескольких центральных клиниках. Наши врачи вытягивают пациентов из очень тяжелых состояний. Их доклады на международных конгрессах вызывают сенсации. "Чему удивляться, – говорят отечественные кардиологи, – если мы получаем таких запущенных больных, каких свет не видовал".
    "У них" пациент получает раннее и своевременное лечение и продолжает жить с практически здоровым сердцем, забыв про шунтирование. У нас из-за долгого ожидания, отсутствия на местах кардиоцентров с развитой хирургией сердце превращается в развалину и лучше уж его заменить совсем. Как изношенный мотор.

Академик В. Шумаков

    Там, где человеку меняют сердце на донорское или искусственное, мне довелось побывать на операциях и в лабораториях. Это знаменитый НИИ трансплантологии и искусственных органов, известный в народе как "институт Шумакова" или "институт пересадки сердца".
    Я спросил академика Шумакова, какая метода победит в будущем: подмененное живое или все же неуязвимое искусственное сердце? Валерий Иванович, которого в те дни весь институт и медицинская общественность поздравляли с 65-летием, что отнюдь не развеяло его обычную хмурую сосредоточенность, сказал, что дела сердечные никогда не будут решены с помощью массовых технологий. Каждый случай настолько индивидуален и сложен, что подводить его под стандартное решение губительно. Одному предпочтительнее ценой даже нескольких операций поддерживать собственное сердце, другому – заменить на донорское, третьему – комбинированный вариант: свое с технической поддержкой. Четвертому – полностью "искусственный насос" для кровообращения. Главная задача кардиолога – точно диагностировать состояние пациента и точно выбрать "технологию" лечения.
    Без искусственного сердца человечеству в будущем не обойтись, считают кардиохирурги. Один из таких аппаратов, в сущности, давно создан – аппарат искусственного кровообращения, включаемый при остановке сердца. Им никого не удивишь. А вот собственно механическое сердце, установленное в грудь, – это в массовом представлении еще из разряда фантастических. Тем не менее в газетных статьях мы то и дело читаем о достижениях в этом направлении. Так, Институт сердца при университете канадской столицы Оттавы заявляет о создании автономного искусственного сердца (ИС), основными элементами которого являются миниатюрный насос и турбина, питаемая радиоволнами от батарейки, укрепленной на груди. ИС ранней разработки "Джарвик" было стационарным. Ему требовался пневматический насос размером с холодильник. 620 дней прожил на "Джарвике" рекордсмен – больной У. Шредер, скончавшийся в 1986 году. Назначение такого мехсердца – прежде всего быть "мостом" в ожидании сердца донорского.
    Объявлялось и о более или менее успешных попытках кембриджских кардиохирургов разместить в груди у пациентов электронасос размером с ладонь и питанием от батареек на поясе. Общий вес системы – всего несколько килограммов, что позволяет пациенту не лежать лишь на кровати, а отлучаться из клиники, скажем, на рыбалку, пока ему подыскивается донорское сердце. В крайнем случае питание можно держать в сумке, на которую никто и внимания не обратит.
    Наконец, известно, что американский корифей Майкл Дебейки прибыл на помощь российскому президенту и его врачам из своей хьюстонской клиники с комплектом искусственного левого желудочка (о левом желудочке чаще упоминают потому, что он первым изнашивается, перекачивая значительное количество крови) "на случай чего".

Профессор В. Толпекин

    А как дела обстоят у нас? Можно вспомнить об "автожекторе" С. Брюхоненко, разработанном в Московском химико-фармацевтическом институте еще в 1926 году. О компактном приборе хирурга В. Демихова, заменившем сердце собаки на целых 4 часа в 1937 году. И о создании по инициативе академика Б. Петровского межинститутской лаборатории "Искусственное сердце" в 1966 году. Заведовать лабораторией и был назначен 35-летний профессор Шумаков. Кроме пересадок сердца в его институте теперь пересаживают почки, печень, эндокринные бета-клетки, вырабатывающие инсулин, поджелудочную железу. Специальная лаборатория занимается вспомогательным кровообращением и искусственным сердцем. 17 пациентам было вживлено "сердце ожидания", когда свое уже не могло дотерпеться до донорского. За подробностями не слишком многословный академик отослал меня к тем людям, которые и сейчас в этой лаборатории пытаются делать искусственное сердце.
    Заведующий лабораторией профессор Владимир Толпекин сразу обозначил два главных направления ее деятельности: искусственное сердце и вспомогательное кровообращение (ВК). Ту и другую систему применяют при ожидании донорского сердца. Это как бы ступени одного комплекса. Можно, кроме того, использовать вспомогательное кровообращение для облегчения усилий сердца в критических ситуациях, именуемых острой сердечной недостаточностью. Когда оно, подобно уставшему штангисту, вот-вот будет раздавлено тяжестью поднимаемого груза или не справится с ним. Груз этот – порции крови, которые надо проталкивать во все поры организма и в жизненно важные органы. Тогда ему и помогают своеобразным "подъемным краном". Рядом работает искусственный насос-желудочек и толкает кровь. Нередко это помогает сердечной мышце отдохнуть и укрепиться. Дальше она начинает справляться с работой сама.
    Или такое устройство. Представьте себе нечто вроде титановой пульки. Это осевой лопаточный насос вспомогательного кровообращения. Внутри у него турбинка, лопасти которой за каждый оборот уносят три капли крови. 30 – 40 тысяч оборотов в минуту позволяют подавать 3 – 3,5 литра крови. Не нужно объяснять, какое тонкое и точное искусство ввести эту "пульку" в бедренную артерию, затем устроить ей плавание по "речной сети" организма до самого сердца, разместить в аорте, запустив еще заборную трубку через клапан в левый желудочек. Насосик этот забирает кровь из сердечного "бурдючка", который сам не в силах ее вытолкнуть.
    Среди множества проблем, которые необходимо при этом решить, – совместимость материала с органикой крови, конструкция и режим работы, не травмирующие кровь. Идеальная по гидродинамике конструкция, спрямляющая поток из вихревого в ламинарный, сделана по уравнению, выведенному еще Жуковским. Это совместная разработка с МАИ – Московским авиационным институтом.
    Испытания системы проводятся, конечно, не на людях и даже не на животных, а на гемолитическом стенде. Это подогреваемый насосный комплекс с емкостями и пластиковыми "сосудами", куда заливается свежая телячья кровь. Насос начинает гонять ее по заданным режимам, а следующий лабораторный анализ показывает его "гемолитический индекс". То есть насколько он совместим с кровью и насколько ее разрушает после перекачки, например, 100 литров.
    Если же говорить о полностью искусственном сердце, то надо навестить мастерскую старшего научного сотрудника Александра Дробышева. Это человек, своими руками сделавший искусственное сердце "Поиск", которое "работало" в тех 17 пациентах, ждавших с ним пересадки. Инженер-механик по образованию, кончивший приборостроительный факультет МАТИ (Московский авиационно-технологический институт), он больше двадцати лет назад по рекомендации брата-хирурга пришел в инженерную группу лаборатории искусственного сердца. Когда к этому направлению решили привлечь военно-промышленный комплекс, а именно предприятия Министерства авиационной промышленности с их развитой технологической базой, на фирме имени Сухого было создано совместное с институтом трансплантологии СКБ медицинской техники. Дробышева откомандировали начальствовать конструкторским бюро по схеме: институтское техзадание – авиационное исполнение. В реформенные времена самолетостроителям содержать отдел с "посторонней" тематикой стало невмоготу. Дробышев вернулся в институт.
    Дробышев открывает шкаф и показывает в ящиках десятки полимерных левых и правых желудочков. Сложи их вместе – вот и сердце. Внутри каждого плещется пленочка диафрагмы. С одной стороны ее отжимает напор крови, с другой – напор воздуха из компрессора, который эту кровь выталкивает.
    А вот другой сотрудник лаборатории, которого я про себя назвал "механик Ганин", работает над следующей ступенью – системой вспомогательного кровообращения. Для нее не требуется ни могучего компрессора, ни шлангов, привязывающих к нему больного. Ганин довел до стендового испытания систему имплантируемого ВК весом всего... 250 граммов. Он узнал об изобретении во Владимирском политехе удивительной насосно-винтовой передачи с КПД 0,9 – практически без трения. И "ввинтил" ее в привод сердечного насоса. Когда об этом рассказывают в деталях, представляется сооружение величиной с паровоз. Когда показывают, видишь вещицу размером с гильзу малокалиберной винтовки. Это то, что можно разместить в грудной полости, не мешая ни органам, ни насосам-желудочкам. Механическая часть – привод с моторчиком – многоразовая. Желудочек, понятно, – одноразовый. В сущности, это уже этап, когда ВК переходит в ИС. Все лишь зависит от ресурса системы.
    Но дальше всех "ушел" в своих исследованиях конструктор ИС Юрий Киселев. Его проект – полностью имплантированная замкнутая система, способная без смены и переналадки работать в человеческой груди 10 – 15 лет, что предотвратит по сегодняшней кардиологической ситуации, считает он, 2 – 2,5 миллиона смертей в год. Система ИС "Микрон" на радиоизотопном источнике плутоний-238 уже была испытана на гидромеханическом имитаторе сердечно-сосудистой системы. Однако даже биомедицинский плутоний чреват гамма-излучением и угрозой опухоли. Тогда разработчики обратились к более безопасному радиоактивному изотопу водорода – тритию, из которого делают начинку водородных бомб. Следующий шаг – отказ от системы управления, пусть даже с мини-компьютером, и создание модели тепломеханического аналога донорского сердца по принципу саморегуляции обратной связью самим организмом. Это как бы миниатюрная тепловая машина, берущая тепло и преобразующая его в энергию движения крови. Испытательный стенд подтвердил правильность расчетов и конструктивных решений...
    Но у института нет денег на проведение экспериментов. Финансовая драма, типичная для всех отраслей науки: в 1990 году должны были получить 2 миллиона рублей, чтобы еще в 1992 году иметь "тритиево" сердце. Теперь уникальные специалисты создают жестяные печки для дачников и садоводов, но денег все равно не хватает. Между тем, подсчитано, что с 1994 года на полностью "спрятанном" ИС можно было бы зарабатывать триллионы.
    И все же идеи не умерли. Изобретатели искусственного сердца, задолжавшие за свет, телефон, тепло, воду, на своей скудной зарплате думают о миллионах больных, сегодняшних и будущих, которых они обязаны спасти.