Полная версия

Главная arrow Медицина arrow Биомеханика. Основные понятия. Эндопротезирование тканей и органов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ЭНДОПРОТЕЗЫ ЦЕЛОГО СЕРДЦА И ИМПЛАНТАТЫ В СИСТЕМАХ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Для восстановления функциональной способности сердечной мышцы используется введение в организм устройств, способных частично или полностью восстановить насосную функцию сердца. Это следующие типы устройств:

  • 1) эндопротезы целого сердца;
  • 2) вспомогательные насосные устройства, восполняющие функцию левого желудочка;
  • 3) аортальные насосы-баллончики.

Главной целью создания устройств первых двух типов является восполнение насосных функций сердца при его глубоких поражениях у пациентов, ожидающих трансплантацию сердца.

Требования к эндопротезам целого сердца и насосам, воспроизводящим функцию левого желудочка, следующие.

  • 1. Основные функциональные параметры насоса должны быть такими, чтобы обеспечивать энергетические потребности организма.
  • 2. Внутренняя поверхность и особенности конструкции не должны приводить к тромбообразованию и не должны вызывать травмирование клеточных и молекулярных компонентов крови.
  • 3. Конструкция входных и выходных элементов эндопротеза должна обеспечивать удобство при присоединении, а также надежность этих соединений.
  • 4. Эндопротез должен иметь соответствующие размеры и форму, для того чтобы его можно было поместить в грудную полость, желательно в ортотопической (естественной) позиции, и соединить с артериями и венами в месте их вхождения в естественное сердце.
  • 5. Эндопротез должен иметь источник энергии (внутренний или внешний), который должен быть легким, прочным, надежным, при необходимости легко регенерироваться или заменяться и обладать большой энергетической емкостью.
  • 6. При работе эндопротеза должен быть обеспечен постоянный выброс крови с возможностью варьировать частоту пульсаций.
  • 7. Эндопротез не должен нагреваться выше температуры циркулирующей в нем крови.

Многие конструкции эндопротеза целого сердца составлены из двух несоединяемых частей, каждая из которых может быть использована в качестве насоса, воспроизводящего функцию левого желудочка (left ventricular assist devices (LVAD)) (рис. 8.17).

Большинство современных систем, воспроизводящих насосную функцию сердца, после имплантации соединяется с управляющим устройством, находящимся вне организма. Предложено несколько принципиальных механизмов, обеспечивающих движение крови в эндопротезах целого сердца (левого желудочка): ротационный центрифу- гальный; на основе винтовых и лопастных турбин; с использованием электрических пульсирующих устройств, содержащих гибкую пульсирующую диафрагму; с использованием пневматических систем на основе эластичной емкости с нагнетаемым в нее (и откачиваемым) воздухом. В этом случае для восстановления насосной функции сердца используется эластичная, изменяющая свой объем за счет периодически нагнетаемого или откачиваемого воздуха, пневмокамера, которая отделена от искусственного желудочка эластичной мембраной.

Системы, воспроизводящие насосную функцию сердца

Рис. 8.17. Системы, воспроизводящие насосную функцию сердца:

а - функцию левого желудочка (left ventricular assist devices (LVAD)), полностью имплантируемая система «Thoratec IVAD™» (Thermo Cardio- systems, Inc., USA); б - эндопротез целого сердца (SynCardia Systems, Inc., USA)

Для таких эндопротезов предложено два типа конструкции воздушной емкости:

  • 1) диафрагменного типа, в которых мембрана выполнена в виде круглой или эллипсоидной диафрагмы, прикрепленной к стенке искусственного желудочка;
  • 2) мешотчатого типа, в которых мембрана выполнена в виде цельного мешка, в который закачивается воздух.

Серьезную проблему представляет разработка надежного имплантируемого либо неимплантируемого привода, обеспечивающего работу эндопротеза. При создании эндопротеза сердца важны тщательный подбор материалов деталей, контактирующих с кровью, и подготовка их поверхности. К настоящему времени лучшие результаты были достигнуты при использовании для их изготовления сегментированных (многослойных, с последовательным высушиванием, слоев) полиуретанов. Сегментированные полиуретаны могут быть армированы да- кроновой (лавсановой) сеткой для повышения прочности либо покрыты графитом для улучшения гемосовместимости. Для металлических частей класс поверхности должен быть не ниже 10-го [5, 16].

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>