Пневматическое или гидравлическое искусственное сердце: в чем разница

Выбор между пневматическим или гидравлическим искусственным сердцем — это решение, которое принимается исключительно медицинской командой на основе множества клинических факторов, а не предпочтений пациента. Эти два типа устройств для механической поддержки кровообращения представляют собой сложные инженерные системы, созданные для временной замены функции собственного сердца у пациентов с терминальной стадией сердечной недостаточности. Основное их различие заключается в принципе приведения в действие насосов, что кардинально влияет на образ жизни пациента, его мобильность и ежедневный уход. Понимание этих отличий помогает пациентам и их близким подготовиться к жизни с устройством и осознанно участвовать в процессе лечения в ожидании трансплантации сердца.

Принцип работы: воздух против жидкости

Ключевое различие между двумя типами систем заключается в том, как именно создается сила для перекачивания крови. Это не просто техническая деталь, а фундаментальный аспект, определяющий конструкцию, размер и особенности эксплуатации всего аппарата.

Пневматическое искусственное сердце работает за счет сжатого воздуха. Вне тела пациента находится довольно громоздкая консоль управления. Эта консоль через специальные трубки (перкутанные линии), выходящие из тела пациента, подает и откачивает воздух в камеры насоса, имплантированного в грудную клетку. Внутри насоса находится гибкая мембрана. Когда консоль подает воздух, мембрана выгибается и выталкивает кровь в аорту или легочную артерию. Когда воздух откачивается, создается вакуум, мембрана возвращается в исходное положение, и камера насоса заполняется кровью из предсердий. Этот процесс имитирует сокращения и расслабления естественного сердца.

Гидравлическое искусственное сердце, в свою очередь, использует для перекачивания крови жидкость. Часто это системы с роторным насосом, который содержит миниатюрный импеллер, похожий на пропеллер или турбину. Этот импеллер непрерывно вращается, создавая постоянный, а не пульсирующий, поток крови. Энергия для вращения насоса подается от внешнего блока с аккумуляторами через тонкий кабель. Такие системы более компактны, так как не требуют объемной консоли для сжатия воздуха.

Внешний блок и мобильность пациента

Способ подачи энергии напрямую влияет на качество жизни и степень свободы пациента. Разница в мобильности между пользователями пневматических и гидравлических систем колоссальна и является одним из важнейших факторов, который необходимо учитывать.

Пациент с пневматической системой механической поддержки кровообращения фактически «привязан» к внешней консоли. Эти консоли обычно имеют размер небольшого холодильника или тумбы, они тяжелые и шумные. Хотя их можно перемещать на колесиках в пределах больничной палаты или дома, они значительно ограничивают передвижение. Выход на улицу или любая другая активность вне дома становится крайне сложной задачей. Такая зависимость от стационарного оборудования накладывает серьезные ограничения на повседневную жизнь.

Гидравлические (чаще всего роторные) системы предлагают несравнимо большую свободу. Внешний блок питания состоит из компактного контроллера и сменных аккумуляторов, которые пациент носит с собой в специальной сумке или жилете. Это позволяет вести гораздо более активный образ жизни: гулять, ходить в магазин, возвращаться к некоторым видам деятельности. Вес такого комплекта составляет несколько килограммов, что является приемлемой нагрузкой для большинства пациентов. Таким образом, гидравлическое искусственное сердце обеспечивает значительно более высокий уровень мобильности и социальной адаптации.

Сравнительная таблица: пневматическое и гидравлическое искусственное сердце

Для наглядного понимания ключевых различий между системами полезно свести их основные характеристики в единую таблицу.

Шум, надежность и риски: что нужно знать

Помимо мобильности, важными аспектами являются уровень шума от аппарата, его надежность и специфические риски, связанные с каждым типом устройства. Эти факторы влияют как на психологический комфорт, так и на медицинские исходы.

Пневматические системы известны своим характерным шумом. Ритмичные щелчки работающего насоса и шипение воздуха могут быть отчетливо слышны не только пациенту, но и окружающим. Это требует определенной психологической адаптации. Гидравлические системы работают значительно тише, издавая лишь слабый, постоянный гул, который со временем становится практически незаметным для пациента.

С точки зрения надежности, оба типа устройств имеют свои уязвимые места. У пневматических систем основной риск связан с износом и возможным разрывом гибких мембран. В роторных насосах гидравлических систем со временем может происходить износ подшипников или отказ мотора. И те, и другие системы требуют постоянного контроля и обслуживания.

Риски осложнений в целом схожи, но имеют свои нюансы. Общим и одним из самых грозных рисков является тромбообразование — формирование сгустков крови на элементах системы, что может привести к инсульту или тромбоэмболии. Также велик риск инфекционных осложнений в месте выхода из тела линий управления и питания. Непрерывный поток крови в гидравлических системах может приводить к специфическим осложнениям, таким как желудочно-кишечные кровотечения из-за формирования артериовенозных мальформаций.

Качество жизни как ключевой фактор

Итоговый выбор типа системы механической поддержки кровообращения — это всегда баланс между клинической необходимостью и потенциальным качеством жизни. Пневматические системы, хоть и ограничивают мобильность, создают пульсирующий кровоток, который физиологически ближе к работе естественного сердца. В некоторых клинических ситуациях это может быть предпочтительнее.

Однако для долгосрочной поддержки, особенно с перспективой выписки пациента из стационара, гидравлические системы с их компактностью и бесшумностью являются стандартом. Возможность вернуться домой, самостоятельно себя обслуживать и быть социально активным — это огромный шаг вперед, который стал возможен благодаря развитию именно этих технологий.

Важно понимать, что имплантация любого типа искусственного сердца — это не полное излечение, а жизненно важная мера, дающая человеку шанс дождаться донорского органа или, в некоторых случаях, служащая постоянной терапией. Решение о выборе конкретной модели принимается консилиумом врачей и зависит от анатомических особенностей пациента, тяжести его состояния, целей терапии (временная или постоянная поддержка) и технических возможностей клиники.

Список литературы

1. Клинические рекомендации «Хроническая сердечная недостаточность». Общество специалистов по сердечной недостаточности, Российское кардиологическое общество. – 2020.
2. Шумаков В.И. Искусственное сердце. – М.: Медицина, 1988. – 288 с.
3. Готье С.В., Шевченко А.О., Кормер А.Я. и др. Механическая поддержка кровообращения в лечении терминальной хронической сердечной недостаточности // Вестник трансплантологии и искусственных органов. – 2012. – Т. 14, № 3. – С. 60-70.
4. Бокерия Л.А., Голухова Е.З. (ред.) Клиническая кардиология: диагностика и лечение. В 2-х томах. – М.: Издательство НЦССХ им. А.Н. Бакулева, 2011.
5. Kirklin/Barratt-Boyes Cardiac Surgery: Morphology, Diagnostic Criteria, Natural History, Techniques, Results, and Indications. 4th Edition / Nicholas T. Kouchoukos, Eugene H. Blackstone, Frank L. Hanley, James K. Kirklin. – Elsevier Saunders, 2013. – 2160 p.
6. Frazier O. H., Gregoric I. D. The total artificial heart: a reality in 2005? // Cardiology Clinics. – 2005. – Vol. 23, № 1. – P. 119-128.