Модели искусственного сердца SynCardia и Carmat: сравнение технологий

Сравнение технологий искусственного сердца SynCardia и Carmat является ключевым вопросом для понимания современных возможностей кардиохирургии в лечении терминальной сердечной недостаточности. Когда собственное сердце человека необратимо отказывает, а трансплантация донорского органа по разным причинам невозможна или требует длительного ожидания, на помощь приходят аппараты, способные полностью заменить его функцию. SynCardia Total Artificial Heart (TAH) и Carmat Aeson представляют два разных инженерных и философских подхода к этой сложнейшей задаче, и выбор между ними зависит от множества клинических факторов.

Что такое тотальное искусственное сердце и когда оно необходимо

Тотальное искусственное сердце (ТИС) — это механическое устройство, которое имплантируется в грудную клетку пациента для полной замены функции обоих желудочков сердца — его главных насосных камер. В отличие от вспомогательных устройств, которые лишь помогают ослабленному сердцу, ТИС требует полного удаления собственных желудочков пациента. Основное показание для его установки — это терминальная стадия бивентрикулярной (то есть затрагивающей и левый, и правый желудочки) сердечной недостаточности. Это состояние, при котором сердце больше не способно перекачивать кровь в объеме, необходимом для поддержания жизни, а медикаментозная терапия и другие виды лечения исчерпали свою эффективность.

Чаще всего тотальное искусственное сердце используется как «мост к трансплантации». Это означает, что аппарат позволяет пациенту дожить до момента, когда появится подходящий донорский орган для пересадки. В некоторых случаях, когда трансплантация невозможна в принципе, ТИС может рассматриваться как «терапия назначения», то есть постоянное решение, поддерживающее жизнь пациента.

SynCardia TAH: проверенная временем технология

Система SynCardia Total Artificial Heart является наиболее изученным и широко применяемым в мире тотальным искусственным сердцем. Ее история насчитывает несколько десятилетий, и за это время технология доказала свою надежность и эффективность в спасении жизней пациентов, ожидающих трансплантацию.

Принцип работы SynCardia TAH основан на пневматическом приводе. Это означает, что работа искусственных желудочков обеспечивается сжатым воздухом, который подается по специальным трубкам от внешней консоли. Консоль, или драйвер, бывает стационарной (для использования в больнице) и портативной (для мобильности пациента). Эта система создает пульсирующий кровоток, имитирующий естественные сокращения сердца. Сердечный выброс, то есть объем крови, который сердце перекачивает за минуту, настраивается врачом и остается постоянным, не адаптируясь автоматически к физической нагрузке пациента.

Ключевые особенности технологии SynCardia:

• Надежность: Конструкция проста и механически надежна, что подтверждено многолетней клинической практикой и тысячами имплантаций по всему миру.
• Фиксированный выброс: Производительность сердца устанавливается врачом и не меняется автоматически. Для увеличения кровотока при нагрузке пациент может переключить режим на драйвере, но это требует ручного управления.
• Внешнее оборудование: Пациент постоянно подключен к внешнему драйверу. Хотя существуют портативные версии, они все же создают определенные ограничения в повседневной жизни из-за веса, габаритов и характерного шума работающего компрессора.

Carmat Aeson: биопротезное сердце с ауторегуляцией

Искусственное сердце Carmat Aeson представляет собой более современное и технологически сложное устройство, разработанное с целью максимального приближения к физиологии здорового человеческого сердца. Главное отличие этой системы — способность к ауторегуляции, то есть автоматической адаптации к потребностям организма.

В основе Carmat лежит электрогидравлический привод. Внутри корпуса устройства находятся миниатюрные насосы, которые перекачивают специальную жидкость, заставляя сокращаться мембраны желудочков. Система оснащена множеством датчиков (давления, положения тела), которые непрерывно анализируют физиологические параметры. На основе этих данных встроенный микропроцессор регулирует частоту и силу сокращений, увеличивая сердечный выброс при физической нагрузке (например, при ходьбе) и уменьшая его в состоянии покоя. Поверхности, контактирующие с кровью, покрыты биопротезным материалом (обработанным бычьим перикардом), что теоретически снижает риск тромбообразования и потребность в агрессивной антикоагулянтной терапии.

Ключевые особенности технологии Carmat:

• Ауторегуляция: Способность автоматически подстраивать сердечный выброс под физическую активность пациента, что обеспечивает лучшее качество жизни и переносимость нагрузок.
• Биосовместимые материалы: Использование биологических материалов для снижения риска образования тромбов.
• Более тихая работа: Электрогидравлический привод работает значительно тише по сравнению с пневматическим компрессором SynCardia.
• Новизна: Технология является относительно новой, и долгосрочные данные о ее работе и надежности все еще накапливаются.

Ключевые различия: сравнительная таблица SynCardia и Carmat

Для наглядного понимания фундаментальных отличий между двумя системами рассмотрим их основные характеристики в сравнительной таблице.

Как выбор технологии влияет на жизнь пациента

Выбор между SynCardia и Carmat напрямую влияет на повседневный опыт и качество жизни пациента. Система SynCardia, будучи надежным и проверенным решением, накладывает больше ограничений. Пациентам приходится адаптироваться к постоянному шуму компрессора и носить с собой довольно объемное устройство. Фиксированный сердечный выброс означает, что даже подъем по лестнице может вызывать одышку, так как сердце не ускоряет свою работу автоматически.

Система Carmat Aeson разработана с фокусом на качество жизни. Ауторегуляция позволяет пациентам быть более активными, так как сердце адекватно реагирует на нагрузку. Более тихая и компактная внешняя система также вносит меньший дискомфорт в повседневную жизнь. Однако, как и с любой новой технологией, существуют вопросы, касающиеся долгосрочной надежности, которые могут быть решены только по мере накопления клинического опыта.

Важно понимать, что обе системы требуют от пациента и его семьи серьезной подготовки и дисциплины. Необходимо постоянно принимать препараты, разжижающие кровь (антикоагулянты), для предотвращения образования тромбов, а также тщательно ухаживать за местом выхода проводов и трубок из тела, чтобы избежать инфекционных осложнений. Жизнь с тотальным искусственным сердцем — это постоянное взаимодействие с технологией, требующее ответственности и внимания.

Показания и критерии выбора между системами

Решение об имплантации той или иной модели тотального искусственного сердца принимается консилиумом врачей (кардиохирургов, кардиологов, анестезиологов) и никогда не является выбором самого пациента. На это решение влияет множество факторов.

Основные критерии выбора:

• Анатомические особенности: Размер грудной клетки пациента является критически важным фактором. Необходимо, чтобы устройство физически поместилось на место удаленного сердца.
• Клиническая цель: Для краткосрочного «моста к трансплантации» у стабильного пациента может быть выбрана более проверенная система SynCardia. Если же речь идет о долгосрочной поддержке или о «терапии назначения», преимущества ауторегуляции Carmat могут стать решающими.
• Опыт клиники: Хирургические центры обычно имеют больше опыта с одной из систем, что влияет на безопасность и успешность операции.
• Общее состояние пациента: Возраст, наличие сопутствующих заболеваний, способность пациента самостоятельно обслуживать сложное оборудование — все это учитывается при принятии решения.

Таким образом, SynCardia и Carmat — это не конкурирующие продукты в потребительском смысле, а два разных медицинских инструмента для решения одной из самых сложных проблем в кардиологии. SynCardia представляет собой «рабочую лошадку» — надежную, проверенную, но с определенными компромиссами в качестве жизни. Carmat — это технологический прорыв, нацеленный на максимальное восстановление физиологической нормы, но пока с меньшей историей применения.

Список литературы

1. Бокерия Л.А., Гудкова Р.Г. Сердечно-сосудистая хирургия — 2019. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения. — М.: НЦССХ им. А.Н. Бакулева, 2020. — 282 с.
2. Клинические рекомендации «Хроническая сердечная недостаточность». Общество специалистов по сердечной недостаточности, Российское кардиологическое общество. — 2020.
3. Pya Y, Meyns B, Drakos S, et al. The CARMAT total artificial heart in patients with end-stage biventricular heart failure: primary outcomes of the PIVOTAL multicentre trial. The Lancet. 2021;398(10313):1815-1824.
4. McDonagh T.A., Metra M., Adamo M., et al. 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. European Heart Journal. 2021;42(36):3599-3726.
5. Copeland J.G., Smith R.G., Arabia F.A., et al. Cardiac replacement with a total artificial heart as a bridge to transplantation. The New England Journal of Medicine. 2004;351(9):859-867.
6. Kirklin J.K., Naftel D.C., Pagani F.D., et al. Sixth INTERMACS annual report: A 10,000-patient database. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 2014;33(6):555-564.