Искусственные желудочки сердца были разработаны на основе аппаратов искусственного кровообращения, использующихся во время операций на открытом сердце. В больницах подобные устройства применяются кратковременно (не дольше недели) для механической поддержки кровообращения, пока сердце не восстановится и не сможет биться самостоятельно. Помимо внешних устройств существуют модели искусственного желудочка, полностью или частично имплантируемые в организм пациента. Первый временный искусственный левый желудочек был имплантирован одним из авторов этой книги (Майклом Э. Дебейки) в 1963 году. С тех пор были разработаны менее громоздкие и пригодные для длительного использования устройства, многие из которых основаны на исходной модели доктора Дебейки. В отличие от системы внутриаортальной баллонной контрпульсации, улучшающей ток крови по естественному маршруту внутри сердца, искусственные желудочки выводят кровь из нижних камер сердца через трубку, после чего механически выталкивают ее обратно в аорту. Существуют устройства для замены как правого, так и левого желудочка, а также двухжелудочковые насосы.

Пульсирующие насосы имитируют нормальное сердцебиение (с короткими паузами между сокращениями) и создают пульс. Например, в США используется аппарат «HeartMate», производимый компанией «Thoratec». Он используется как для временной поддержки до трансплантации сердца, так и в качестве окончательного варианта лечения. Эти портативные устройства позволяют пациенту относительно нормально передвигаться. Насосы и трубки, перекачивающие кровь, имплантируются в грудную клетку, и еще одна трубка через отверстие в животе подсоединяется к наружному блоку батарей, который носится на поясе. Компания «Thoratec» также производит другое устройство, в котором насос и блок батарей предназначены для ношения снаружи, а от них отходит трубка, подсоединенная к сердцу.

В 2001 году результаты крупного исследования REMATCH с участием 129 пациентов с тяжелой формой сердечной недостаточности, не являющихся кандидатами на получение донорского сердца, показали, что аппарат «HeartMate» значительно улучшает качество и продолжительность жизни по сравнению с исключительно медикаментозным лечением. Годичная выживаемость в группе с искусственным левым желудочком составила 50 %, тогда как в медикаментозной группе – только 25 %. После данного исследования искусственные желудочки сердца были приняты в качестве метода долговременного лечения пациентов, которым не проводится трансплантация сердца.

Тот факт, что искусственный желудочек сердца приносит пользу пациентам с самой тяжелой формой сердечной недостаточности, не вызывает никаких сомнений, но пока точно не установлено, должна ли имплантация долговременных или постоянных аппаратов вспомогательного кровообращения проводиться пациентам с более благоприятным прогнозом по продолжительности жизни. Продолжают разрабатываться и испытываться новые и более совершенные устройства, призванные решить многие проблемы, ранее ограничивавшие применение искусственных желудочков. Например, одним из потенциальных рисков является образование тромбов при контакте крови с инородным телом; по этой причине многим пациентам приходится принимать антитромбоцитарные препараты. Более современные устройства, в том числе аппарат «HeartMate», изготавливаются из специальных материалов, снижающих риск тромбоза. Кроме того, пульсирующие аппараты вспомогательного кровообращения достаточно велики в размере, что затрудняет их имплантацию детям и взрослым пациентам невысокого роста. К тому же они содержат большое количество подвижных элементов, требующих постоянного электроснабжения, и со временем начинают давать сбои. Наконец, при применении искусственных желудочков сердца в целом существует высокий риск развития воспалительного процесса, что требует приема антибиотиков.

Аппараты вспомогательного кровообращения нового поколения, сейчас проходящие испытание, включают в себя полностью имплантируемые пульсирующие устройства и устройства с насосом нового типа, который непрерывно перекачивает кровь по организму, не генерируя пульса. Эти насосы меньше по размеру, легче имплантируются и имеют более низкий уровень энергопотребления. Одно из таких устройств – аппарат «MicroMed HeartAssist 5», первоначальный вариант которого был разработан одним из авторов данной книги (Майклом Э. Дебейки) и доктором Джорджем Нуном из Бейлорского медицинского колледжа совместно с Космическим центром Джонсона (NASA). Это цилиндрическое устройство из титана имеет длину 71 мм и диаметр 38 мм, весит всего 92 г. В США оно разрешено к имплантации детям от пяти до шестнадцати лет и в настоящее время проходит тестирование в более старших возрастных группах.

Сердечной ресинхронизирующей терапией называется имплантация специального электрокардиостимулятора, подсоединенного к обоим желудочкам и к правому предсердию (см. главу 6). Этот метод применяется к пациентам с систолической сердечной недостаточностью в тяжелой или средней тяжести форме при неэффективности медикаментозного лечения или нескоординированной работе желудочков. Сокращения сердца стимулируются несильными электрическими импульсами. При необходимости такое устройство может сочетать в себе водитель ритма и дефибриллятор. Исследования показывают, что искусственная стимуляция обоих желудочков может ослабить симптомы и улучшить качество жизни, снизить частоту госпитализаций и уровень смертности, а также обратить вспять увеличение сердца, вызванное сердечной недостаточностью. Однако примерно в трети случаев данный способ лечения не дает ослабления симптомов.

Искусственное сердце имплантируется лишь небольшому количеству пациентов. В настоящее время в США используется два типа аппаратов. Временное устройство «CardioWest» было одобрено в 2004 году к имплантации госпитализированным пациентам с тяжелой формой сердечной недостаточности, ожидающим донорское сердце. С тех пор было имплантировано менее семисот таких устройств. В 2006 году Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов (США) одобрило имплантацию искусственного сердца «AbioCor» пациентам, умирающим от сердечной недостаточности и не попавшим в список кандидатов на трансплантацию сердца. Устройства похожи по принципу действия, но искусственное сердце «CardioWest» подсоединено через отверстие в брюшной стенке к внешнему компрессору и электронному блоку. Аппарат «AbioCor», в свою очередь, полностью имплантируется, а батарея заряжается через кожу магнитным зарядным устройством. Риски, связанные с имплантацией искусственного сердца, существенно ограничивают применение этих устройств и включают в себя образование тромбов, развитие воспалительных процессов, кровотечение в связи с хирургической операцией и технические неполадки в работе устройства.

Трансплантация сердца – кардинальный метод лечения прошедших тщательный отбор пациентов с крайне тяжелой формой сердечной недостаточности. Примерно 80 % пациентов с серьезной сердечной недостаточностью, получающих только медикаментозное лечение, умирает в течение двух лет. Уровень выживаемости среди пациентов с пересаженным сердцем, в свою очередь, составляет 85 % за первый год и чуть менее – за два года. При мерно из семидесяти восьми тысяч пациентов со всего мира, получивших донорское сердце в период с 1982 по 2007 год, половина прожила еще более десяти лет. Около 20 % пациентов продолжают жить спустя 20 лет после трансплантации.