Насосы космических челноков перекачивают человеческую кровь

Принцип действия и общие детали конструкции главных топливных насосов шаттла оказались пригодными для дублирования в миниатюрном устройстве, подключаемом к сердцу больного человека.


Идея ультралёгкого кровяного насоса родилась в сотрудничестве всемирно известного кардиохирурга Майкла Дебейки (Michael DeBakey) и инженеров космического центра Джонсона (Johnson Space Center). Прежде всего – Дэвида Сокира (David Saucier), которому Дебейки много лет назад пересадил донорское сердце.


Сейчас насос MicroMed-DeBakey VAD (желудочковое вспомогательное устройство) выпускает по лицензии NASA компания MicroMed Technology.


Устройство уже было имплантировано более двум сотням взрослых. А теперь американские власти одобрили его использование в детях возрастом от 5 до 16 лет. Первая такая операция прошла недавно в Хьюстоне.


Сокир, другие инженеры NASA, знаменитый хирург и доктора медицинского колледжа Бейлор (Baylor) потратили много сил, чтобы миниатюризировать технологию гигантских турбонасосов шаттла.Особенно непросто было добиться устранения свёртывания крови, а также – травмирования кровяных телец – большой проблемы для искусственных кровяных насосов.


MicroMed-DeBakey VAD весит примерно 100 граммов и при этом имеет размер примерно в десять раз меньший, чем другие аналоги, доступные на рынке искусственных органов.


А это впервые позволило ставить искусственный желудочек (каковым по назначению является новый насос) маленьким детям, в грудной клетке которых просто не помещались прежние модели.


Ещё – с этим аппаратом вдвое (с 3 до 1,5 часов) снизилось время операции, что снизило риск осложнений. К тому же, "космический" кровяной насос оказался на треть дешевле аналогов, что расширило круг людей, которых он может спасти.


Аппарат перемещает кровь непрерывным потоком, а не импульсами, как настоящее сердце или многочисленные варианты искусственных сердец (или отдельных желудочков), которые вживляли пациентам ранее.


Здесь нет никаких клапанов и специальных насосных камер. Рабочее колесо — единственная движущаяся часть насоса.Оно имеет шесть лезвий-лопастей с восьмью герметично запечатанными магнитами в каждом из них.

Электрическая обмотка в корпусе насоса приводит колесо во вращение. Его скорость – 7,5 тысяч – 12,5 тысяч оборотов в минуту.


Все компоненты помещены в титановую трубу. Вход насоса присоединён к полой игле, которая помещена в левый желудочек сердца. Выход насоса подключен к аорте.


Производительность аппарата (она регулируется) весьма велика – более 10 литров в минуту. А этого достаточно и для взрослых.


Новый насос позволяет людям, ожидающим пересадку сердца, вести более-менее нормальный образ жизни, а не прозябать на больничной койке.


Пациент носит с собой в небольшой сумке (весом всего 2,26 килограмма) контроллер с батареями, рассчитанными на 6-8 часов.Контроллер способен подавать сигнал тревоги при снижении уровня заряда батарей, в случае какой-либо электронной ошибки или неосторожном отсоединении кабеля, идущего из сумочки внутрь тела больного.


Дома же у пациента имеется небольшой компьютер (устройство поддержки), которое записывает в память параметры работы насоса (они пригодятся врачам).


Здесь же – зарядное устройство с набором из нескольких запасных батарей.Некоторые люди, использовавшие MicroMed-DeBakey VAD, целых два года жили с этим устройством до получения донорского органа.


"Космический" насос также помогал выиграть время пациентам с ослабленным сердцем.


Доктора знают, что в определённых случаях с подобной "подмогой" сердце заживало так, что вообще исчезала потребность в пересадке.


Заметим, учёным пока не удалось создать компактное, надёжное и долговечное искусственное сердце, которое можно было бы поставить вместо настоящего.

Так, чтобы человек с механическим насосом гарантированно прожил до естественного конца жизни. В ближайшее время таких технологий не предвидится.


Но вот искусственные сердца (желудочки), выступающие в роли "подмоги" на период ожидания пересадки донорского органа, – давно распространённая практика.MicroMed-DeBakey VAD – выдающееся достижение в этой сфере. Может быть, когда-то эта технология позволит создать и долговременный аппарат, который полностью заменит больному его природный кровяной "насос".


Во всяком случае, сейчас инженеры изучают возможность продления гарантированного срока службы MicroMed-DeBakey VAD до 5 с лишним лет.