Кардиохирург Гарвардского университета: мы научились ставить на сердце заплатки

Кардиохирург Гарвардского университета Николай Васильев: мы научились ремонтировать сердце на ходу и ставить на него супер-заплатки

Вы можете себе представить, как чинят мотор машины прямо на ходу, не останавливая двигатель? Именно такие фантастические манипуляции уже проводят ученые, только не с автомобилями, а с живыми существами. Около 8 лет назад стартовал грандиозный международный проект по разработке операций на работающем сердце. Исследователи уже добились успешных результатов на животных, чьи органы максимально близки к человеческим (свиньях). На очереди первые люди - взрослые пациенты, которых уникальная технология может спасти от смертельных осложнений после инфарктов, и малыши, рожденные с пороком сердца.

«КП» удалось встретиться с одним из ведущих участников проекта - ученым, врачом-кардиохирургом, научным сотрудником детской больницы Бостона, преподавателем хирургии медицинского факультета Гарвардского университета Николаем Васильевым.

УСКОЛЬЗАЮЩАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

- Николай Владимирович, такие операции вообще кажутся невероятными: сердце постоянно сокращается, идет поток крови - как можно вмешаться в эту стройную систему, не останавливая и не нарушив ее?!

- Сложностей нам действительно хватило, - улыбается ученый. - Первая из нелегких задач - увидеть, что ты делаешь. Ведь при такой операции грудная клетка полностью не вскрывается, все делается через небольшой разрез или катетер. Инструмент, как правило, вводят через прокол в бедренной или шейной вене, доводят до сердца. По катетеру доставляется заплата, которую нужно установить на поврежденное место в сердце - это может быть межпредсердная или межжелудочковая перегородка (см. графику).

Для того, чтобы видеть все до мельчайших подробностей и контролировать процесс, пришлось разработать сложнейшие компьютерные алгоритмы. Они используют, в том числе, данные трехмерной эхокардиографии (УЗИ сердца. - Авт.) и с помощью математического моделирования создают картинку дополненной реальности в трехмерном изображении. Благодаря этому мы можем заглянуть внутрь работающего сердца и увидеть его части, даже ускользающие от человеческого взгляда. Например, створки клапана, движущиеся с частотой 100 Гц - такое мельтешение в состоянии «разглядеть» только компьютер.

В РИТМЕ БИЕНИЯ СЕРДЦА

- Второй непростой фокус, который нужно проделать - подстроиться под движение сердца, синхронизировать с ним визуализацию (то есть создание картинки в онлайн-режиме), работу оборудования для доставки и установки заплаты, - продолжает Николай Васильев. - Плюс система контроля за операцией, все это должно быть «на одной волне». Тяжелее всего добиться совпадения с клапаном сердца из-за огромной частоты его движений. Для этого создали и натренировали уникального робота.

И еще одно открытие, совершенное в ходе разработок - особый клей. В первых опытах мы прикрепляли заплату на сердце маленькими якорьками из Нитинола, сплава никеля и титана. Потом удалось разработать клей, который покрывает заплату, остается неактивным всю дорогу до сердца и благодаря этому не улетает в кровоток. А дальше возникает красивая картина: по каналу-световоду в катетер запускаются ультрафиолетовые лучи, которые расходятся зонтиком, отражаясь от баллона с серебряным покрытием (на нем доставляется заплата). Это освещение равномерно активирует клей, он надежно прикрепляет заплату, а затем растворяется.

Новая технология поможет больным, которым противопоказаны операции с искусственным кровообращением при пороках сердца.

Фото: Дмитрий ПОЛУХИН

ПАЦИЕНТЫ ИЗБЕГУТ АНАБИОЗА

- Когда начнутся операции на людях и каким пациентам это поможет?

- Мы рассчитываем провести первые операции через год, максимум полтора. Во-первых, это поможет детям, которые рождаются с пороками сердца - дефектами межпредсердной перегородки (ДМПП) или межжелудочковой перегородки (ДМЖП). Сейчас в таких случаях делаются операции на открытом сердце или используются окклюдоры - металлические сетки, которые врастают в ткань сердца и остаются на всю жизнь. У маленьких пациентов нередко возникают осложнения.

Что касается взрослых, то одно из самых тяжелых последствий инфаркта - разрыв перегородки между желудочками сердца, при этом летальность очень высокая. Новая технология могла бы спасти таких пациентов. И в целом она поможет больным, которым противопоказаны операции с искусственным кровообращением при пороках сердца. Сейчас хирурги открывают грудную клетку, больного подключают к аппарату искусственного кровообращения, охлаждают весь организм до низких температур, останавливают сердце, открывают его и выполняют операцию. После этого нужно тщательно удалить весь воздух, зашить сердце, снова запустить его, восстановить кровообращение, зашить грудину. Все это травматично, послеоперационное восстановление порой идет долго, особенно у людей с хроническими болезнями.

В ТЕМУ

В международном проекте по разработке операций на работающем сердце участвуют ученые, врачи, инженеры и другие специалисты из многих стран: США, Германии, Франции, Боливии - в этой южноамериканской стране изготавливали нитиноловые якорьки для прикрепления заплаты на сердце. «Недавно к проекту подключилась Россия, - рассказывает Николай Васильев. - В моей лаборатории в Петербургском политехническом университете идет работа над усовершенствованием методов доставки инструментов и визуализации. Также мы сейчас открываем центр в Томском политехническом университете, где будем оттачивать компьютерные технологии, которые используются в ходе операций».

КСТАТИ

Чай, кофе или красное вино?

- Николай Владимирович, вы заказали ягодный чай с клюквой, потому что это полезнее для сердца, чем кофе или какао? - интересуюсь я у профессора, с которым мы беседуем в московской кофейне.

- Вовсе нет, - пожимает плечами ученый. - Просто с утра я уже выпил две чашки кофе, сегодня будет еще много деловых встреч и кофе возникнет не раз. На самом деле, постоянно появляются все новые исследования о пользе и вреде тех или иных напитков для сердца. Знакомясь с ними, я, как врач и ученый, склоняюсь к выводу, что выбор чая, кофе, какао или красного вина - это вопрос личных предпочтений. Можно все или то, что вам больше нравится, главное - умеренность.

- А есть продукты, которые однозначно вредны для сердца и сосудов?

- В первую очередь я бы назвал избыток сахара. Продукты его переработки в организме могут вызывать тяжелые повреждения стенок кровеносных сосудов.

Продолжение следует. Во второй части интервью Николай Васильев рассказал «КП», почему в США смертность от сердечно-сосудистых заболеваний почти вдвое ниже, чем в России, несмотря на засилье фаст-фуда и эпидемию ожирения. А также - о новейших методах диагностики заболеваний сердца с помощью смартфона.

Благодарим за содействие в организации интервью руководителя пресс-службы Сколковского института науки и технологий (Сколтеха) Лилию Бойко.