Первая операция на открытом сердце с помощью робота

20-05-2018: UEFIMA.RU:  Операция на сердце! Звучит банально. Ведь уже более пяти десятилетий не только лечение пороков сердца и сосудов, но и ишемической болезни, то есть стенокардии и инфаркта, немыслимо без хирургического вмешательства. Операции на открытом сердце начали делать в середине пятидесятых. И сейчас только во Франции их производится 45000 ежегодно.

В 1967 году разработан эффективный метод лечения ишемической болезни сердца - коронарное шунтирование.

Прервавшийся доступ крови к определенному участку сердечной мышцы восстанавливается с помощью шунта, изготовленного из артерии, взятой на ноге пациента. 95 процентов всех операций успешны.

В том же 1967 году профессором-кардиологом из Южной Африки Кристианом Барнаром была осуществлена первая пересадка сердца. Год спустя подобную операцию производит француз профессор Каброль.

Но пациенты жили недолго. И вот Эммануэль Витриа, прооперированный в ноябре 1968 года, благополучно здравствует до 1987! Как это часто бывает в науке, одно неожиданное открытие дает толчок к целому водопаду головокружительных нововведений.

Апрель 1969 года - американские ученые устанавливают искусственное сердце 47-летнему пациенту, ожидающему пересадку сердца. Оно действует 65 часов.

В 1991 француз живет с "искусственным" сердцем в течение двух месяцев. Аппарат, названный "Новакор", создан американскими специалистами.

Он представляет собой электрический насос, который устанавливается в брюшной полости и выполняет работу левого желудочка сердца. В 1977 году швейцарские врачи разрабатывают технологию ангиопластики - расширения сосудов с помощью баллончика.

Сначала в эксперименте на животных, а через два года для лечения человека. Катетер поднимается через бедренную артерию к коронарному сосуду, баллончик "прочищает" больной сосуд, разрушая атеросклеротическую бляшку, - все гениальное просто!

И вот - вообще фантастическая новость: впервые в медицинской практике операция на открытом сердце произведена роботом. Произошло это в парижской больнице Бруссэ.

Мировую общественность оповестили только спустя несколько недель, когда робот успешно "прооперировал" шесть пациентке, с болезнями сердечных клапанов, сосудов и с врожденными пороками сердца.

"Как можно доверить бессмысленной машине такие сложнейшие операции?" - обратились к заведующему отделением сердечно-сосудистой хирургии профессору Алану Карпантье и его ассистенту Диди Лульмэ, журналисту.

Профессор Карпантье успокоил собравшихся, подробно объяснив, как проходили операции. Во-первых, убеждал кардиолог, все действия робота находятся под строжайшим контролем хирурга, сидящего за пультом компьютерной системы.

Он наблюдает за операцией с помощью микрокамеры, помещенной на груди пациента. Хирург манипулирует механическими "руками", как будто это его собственные, только гораздо более ловкие и тонкие.

Он наблюдает за всем процессом как бы изнутри сердца, причем, картина получается не плоская, а трехмерная.

Кроме того, с помощью технических средств хирург получает полное представление о консистенции тканей, которые "ощущает" робот - их плотность, особенности структуры.

До того, как начать оперировать людей, профессор Карпантье и его ассистент производили аналогичные вмешательства на животных. Только когда у врачей появилась абсолютная уверенность в успехе, они решили предложить своим пациентам "полечиться у робота".

Отобранные больные были подробнейшим образом ознакомлены со всеми деталями предстоящей операции. Профессор Карпантье давно известен своими техническими нововведениями в кардиохирургии.

С 1968 года он начал применять биологические протезы сердечных клапанов, первым во Франции освоил технику кардиомиопластики - постановки своеобразных "заплат" на сердце.

А в марте 1996 года профессор оперировал сердце с помощью эндоскопа. Словом, не случайно именно Карпантье, кардиохирургу с мировым именем, предложили первому применить на практике новую систему "робот-хирург".

И теперь, благодаря блистательно проведенной операции, техническая новинка начинает свое триумфальное шествие по Соединенным Штатам и странам Европы. "Четвертый уровень безопасности, - продолжает профессор Карпантье, - заложен в самой компьютерной системе.

Автоматическая проверка каждой операции осуществляется до 2500 раз в секунду, и при малейшей проблеме робот останавливается. Очевидны преимущества этой системы по сравнению с возможностями рук даже самого опытного хирурга.

Каждая манипуляция оценивается и обсчитывается компьютером. Операция становится гораздо менее травматичной, делают ее через микроразрезы.

К тому же благодаря камере хирург находится как бы внутри самого операционного поля. Представьте себе, что вы смотрите на Луну в телескоп и наблюдаете за передвижениями по ней человечка в скафандре - так чувствует себя обычный хирург.

А теперь вы сами и есть человек в скафандре - совсем другие ощущения, не правда ли? Революция в медицине! Новое видение мира!" Врачи улыбаются - пока это фантастика.

Специалисты подсчитали, что если, например, подобная операция с помощью робота проводится на расстоянии 100 километров от кардиолога, в другом городе, где нет нужных специалистов, интервал между командой и проведением манипуляции роботом будет около секунды.

Такую задержку кардиохирурги позволить себе не могут. Однако, по мнению Дэниэла Хоукинса, ответственного за "робота-хирурга" в кампании "Интюитив Серджикал", операция на сердце на расстоянии не за горами.

Более совершенная система телекоммуникаций, которая сделает это возможным, вступит в действие лет через пять. Прооперированные роботом пациенты уже отправились домой и чувствуют себя прекрасно.

Однако профессор Карпантье не останавливается на достигнутом, его цель - операции, которые пока не осуществимы для рук человека.

Хирург разработает их в мельчайших деталях, а машина исполнит. Что ж, неужели в двадцать первом веке нас будут лечить роботы? Врачам не придется учиться десятилетиями, совершенствуя технику операций?

Сел за пульт, нажал на кнопочку - и вперед? "Никогда машина не сможет заменить врача! - протестует Хоукинс. Медицина как наука трактует общие схемы, доступные компьютерному разуму, но каждый пациент индивидуален, его особенности возможно понять лишь с помощью творческой интуиции человека.

Тут начинается искусство врача. Без грамотного и опытного специалиста прогресс медицины невозможен!" К тому же другие французские звезды кардиохирургии относятся к новинке со сдержанным интересом.

"В медицине все следует изучать не один год, только после этого можно делать какие-то выводы", - говорят они.

Российские биологи из МГУ приблизились к пониманию причины ишемической болезни сердца

© Алексей Демшин/ МГУ имени М.В.Ломоносова.
3 мая 2024 года, российские биологи изучили окислительно-восстановительный статус кардиомиоцитов в условиях кислородно-глюкозной депривации, сообщает пресс центр МГУ имени М.В.Ломоносова.

Для исследования использовались рамановская микроспектроскопия и флуоресцентная микроскопия с генетически кодируемыми сенсорами, чувствительными к пероксиду водорода и рН.

Ученые обнаружили различия в реакции неонатальных и взрослых кардиомиоцитов на недостаток кислорода, что помогло понять механизмы устойчивости клеток к гипоксии, вызванной ишемической болезнью сердца.

Результаты исследования опубликованы в журнале Free Radical Biology and Medicine. Проект был выполнен в рамках деятельности Междисциплинарных научно-образовательных школ Московского университета «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология».

Ишемическая болезнь сердца является одной из главных причин смертности по данным Всемирной организации здравоохранения.

Она вызвана нарушениями кровоснабжения сердца и может проявляться в виде инфаркта миокарда, стенокардии и сердечной недостаточности. При ограниченном кровотоке клетки получают меньше кислорода и находятся в состоянии гипоксии.

Окислительный стресс считается одной из причин болезней сердца. Активные формы кислорода, включая пероксид водорода, выполняют функции сигнальных молекул, но при избытке могут повредить липиды, белки и ДНК.

Если баланс между генерацией активных форм кислорода и работой антиоксидантных систем нарушен, это приводит к окислительному стрессу и развитию заболеваний.

Митохондрии являются основным источником активных форм кислорода в кардиомиоцитах.

При ишемической болезни сердца нарушается работа электрон-транспортной цепи митохондрий, что приводит к избыточной генерации активных форм кислорода.

Реперфузия, восстановление кровотока, также может вызывать некорректную работу.

Исследователи разработали генетически кодируемые сенсоры, которые меняют свою конформацию при взаимодействии с целевыми молекулами или ионами, что отражается в изменении флуоресцентного сигнала.

Они использовали эти сенсоры для изучения влияния окислительного стресса на кардиомиоциты, выделенные из сердец новорожденных и взрослых крыс.