Вторник - день операции. Команда готовится к длительной утренней работе. В ходе операции вскрывают грудную клетку и подготавливают сердце к пересадке сосуда.
История болезни
Г-н Томас, 59-летний водитель танкера, женат, имеет двоих взрослых детей. У него был опоясывающий лишай с правой стороны шеи, а затем возникли дискомфортные ощущения сжатия в горле, сопровождающиеся потоотделением и тошнотой. Впервые он почувствовал эти симптомы, когда поднимался по ступенькам своего грузовика. Они продолжались, и Томас решил обратиться за консультацией к терапевту.Высокое артериальное давление, ожирение и длительная история курения Томаса были достаточным основанием для того, чтобы сделать ЭКГ. Ее результаты показали наличие ишемической болезни сердца. Томас был направлен к кардиологическому эксперту (терапевту, специализирующемуся по проблемам сердца, - не хирургу). Несмотря на примененное медикаментозное лечение, боли продолжались.
Тесты подтвердили наличие заболевания, в частности ангиограмма (тест с применением красителя, вводимого в артерию для выявления сужения) позволила обнаружить сужение в левой главной коронарной артерии с поражением левых и правых сосудов. Так как медикаментозное лечение не привело к успеху, а ангиопластика (растяжение суженного сосуда с использованием катетера) не подходила, г-на Томаса направили на операцию.
Понедельник
Г-н Томас госпитализирован. Проанализирован его анамнез, данные осмотров и тестов. Две дозы крови для переливания исследуются на совместимость. Пациенту объясняют суть операции и предупреждают о риске, связанном с ней. Получают письменное согласие на АКШ.Вторник
Рано утром г-на Томаса готовят к операции.7:05 Премедикация и анестезия
8:15 Г-н Томас прошел премедикацию 70 минут назад, и вентиляционная трубка уже введена в его дыхательные пути. После применения анестезии и парализующих средств его дыхание поддерживается вентилятором. До перевода г-на Томаса в операционную анестезиолог устанавливает наблюдение за венозным и артериальным кровотоком.8:16 Операционная для г-на Томаса подготовлена. Слева - стол с инструментами, справа - готовый к использованию аппарат «сердце-легкие».
8:25 Пациент в операционной. Кожные покровы его грудной клетки и ноги обрабатываются антисептическим раствором для уменьшения риска инфекции.
8:40 Вскрытие грудной клетки
Кожа уже обработана, пациент одет в стерильную одежду. Один из хирургов делает разрез на ноге для извлечения вены, а второй разрезает кожу на груди. После предварительного разреза обычным скальпелем он использует электрический, который разрезает сосуды, останавливая кровотечение.8:48 Хирург разделяет грудную кость электропилой с пневмоприводом.
8:55 Изъятие артерии и вены
Вид внутренней грудной (маммарной) артерии в зеркале в центре хирургической лампы. Эта артерия очень эластична. Верхний ее конец останется на месте, она будет отрезана в нижней части, а затем подсоединена к коронарной артерии.Вдоль левого края грудины устанавливают угловой ретрактор, чтобы его приподнять и открыть маммарную артерию, проходящую по внутренней стороне груди.
В это же время одна из главных вен на ноге - большая подкожная вена - подготовлена для пересадки. Она почти полностью удалена с левого бедра.
9:05 Подсоединение к аппарату «сердце-легкие»
Аппарат «сердце-легкие» еще не подсоединен к пациенту. Один из пяти вращающихся насосов обеспечивает циркуляцию крови, а остальные используются как побочные насосы для транспортировки разделенной крови, чтобы предотвратить ее потери при операции. Больному необходимо ввести гепарин - средство для разжижения крови и предотвращения образования сгустков во время ее прохождения через пластиковые трубки.Трубки к аппарату «сердце-легкие». Слева - с яркой красной кровью - линия артериального возврата, по которой кровь идет назад, в аорту пациента. Справа - две трубки, отводящие кровь из нижней и верхней полой вены под действием гравитации. Разрез в грудине фиксируется распоркой.
Часть аппарата «сердце-легкие» - мембранное оксигенирующее устройство, поддерживающее циркуляцию крови в теле пациента. В данный момент устройство заполнено кровью, из нее выводится углекислый газ. Кровь повторно насыщается кислородом и возвращается в тело пациента.
Трубка артериального возврата вставляется в аорту (главную артерию тела), а два венозных дренажа - в полую вену (главную вену тела).
9:25 Остановка сердца
На главной артерии - аорте - поставлен зажим, изолирующий сердце от искусственной циркуляции крови. В изолированную аорту вводится охлажденная жидкость, останавливающая сердце. Хирург надевает специальные очки для микрохирургии с лупами, дающими увеличение в 2,5 раза. Кровяные сосуды, которые он будет пересаживать, имеют диаметр 2-3 мм, а швы - диаметр человеческого волоса.Проводится тщательная проверка сердца в подтверждение данных, полученных при помощи ангиограммы. Уточняется, какие коронарные артерии необходимо шунтировать. Решено сделать два шунта.
После остановки кровотока в левой передней нисходящей артерии с помощью хирургической петли делается разрез длиной 1 см в месте шунтирования.
10:00 Первый обходной шунт
Крупный план сердца. Левая внутренняя грудная (маммарная) артерия - в левом верхнем углу - пришита к левой передней нисходящей артерии, так что кровоток к сердцу восстановлен. Артерии скрыты эпикардиальным жиром.Конец левой внутренней грудной артерии пришивается сбоку к левой передней нисходящей артерии. Так образуется первый обходной шунт.
Положение первого выполненного шунта. Конец нижней части левой внутренней грудной артерии - кровеносный сосуд диаметром 3 мм - полностью пришит к левой передней нисходящей артерии.
10:22 Второй обходной шунт
Второй обходной шунт верхним концом пришит к аорте, а нижним - к правой задней нисходящей артерии. Поперечный зажим снят, кровоток через сердце восстановлен.Верхний конец венозного шунта соединяется с аортой. Часть аорты изолируется дугообразным зажимом, и делается отверстие, в которое вшивается вена.
Окончание обоих процессов обходного шунтирования. Второй шунт, изображенный в левой части схемы, образован из подкожной вены голени.
11:18 Закрытие грудной клетки
Кровообращение восстановлено, сердце сокращается после электрошока с переходом от желудочковой фибрилляции в синусовый режим. Два дренажа установлены в передней и задней частях сердца. Эффект разжижения крови гепарином ликвидирован препаратом протамин. Хирург сшивает разделенные половины грудины. Кожу он зашьет внутренним рассасывающимся швом.Медсестра наклеивает ленту на шов и на дренажные трубки, ведущие от груди пациента. Скоро больного поместят в палату интенсивной терапии, где он будет наблюдаться.
Тело человека. Снаружи и внутри. №1 2008
Проблема дефицита органов для трансплантации является насущной для всего человечества в целом. Около 18 человек ежедневно умирают из-за отсутствия доноров органов и мягких тканей, так и не дождавшись своей очереди. Пересадка органов в современном мире по большей части производится от умерших людей, которые при жизни подписали соответствующие документы о своем согласии на донорство после смерти.
Что такое трансплантация
Трансплантация органов представляет собой изъятие органов или мягких тканей у донора и перенесение их реципиенту. Основным направлением трансплантологии является пересадка органов - то есть тех органов, без которых существование невозможно. К этим органам относятся сердце, почки, легкие. В то время как другие органы, например, поджелудочную железу, может заменить заместительная терапия. На сегодняшний день большие надежды на продление жизни человека дает пересадка органов. Трансплантация уже успешно практикуется. Это почек, печени, щитовидной железы, роговицы, селезенки, легких, сосудов, кожных покровов, хрящей и костей для создания каркаса с той целью, чтобы в будущем формировались новые ткани. Впервые операция по трансплантологии почки для ликвидации острой почечной недостаточности пациента была проведена в 1954 году, донором стал однояйцовый близнец. Трансплантация органов в России впервые была проведена академиком Петровским Б. В. в 1965 году.
Какие существуют виды трансплантации
Во всем мире существует огромное количество неизлечимо больных людей, нуждающихся в пересадке внутренних органов и мягких тканей, так как традиционные способы лечения печени, почек, легких, сердца дают лишь временное облегчение, но не меняют в корне состояние пациента. Трансплантация органов существует четырех типов. Первый из них - аллотрансплантация - имеет место в том случае, когда донор и реципиент принадлежат к одному виду, а ко второму типу относятся ксенотрансплантация - оба субъекта относятся к разным видам. В том случае, когда пересадка тканей или органов производится у или животных, выращенных в результате кровнородственного скрещивания, операцию называют изотрансплантацией. В первых двух случаях реципиент может столкнуться с отторжением тканей, которая обусловлена иммунной защитой организма на чужеродные клетки. А у родственных особей ткани обычно лучше приживаются. К четвертому типу относится аутотрансплантация - пересадка тканей и органов в пределах одного организма.
Показания
Как показывает практика, успех проведенных операций во многом обусловлен своевременным проведением диагностики и точным определением наличия противопоказаний, а также насколько была своевременно проведена пересадка органов. Трансплантация должна быть спрогнозирована с учетом состояния пациента как до операции, так и после. Основным показанием к проведению операции является наличие неизлечимых дефектов, заболеваний и патологий, не поддающихся лечению терапевтическими и хирургическими методами, а также угрожающих жизни пациента. При проведении трансплантации у детей важнейшим аспектом является определение оптимального момента для проведения операции. Как свидетельствуют специалисты такого учреждения, как Институт трансплантологии, откладывание операции не должно проводиться на необоснованно длительный срок, так как задержка в развитии молодого организма может стать необратимой. Трансплантация показана в случае положительного жизненного прогноза после операции в зависимости от формы патологии.
Трансплантация органов и тканей
В трансплантологии наибольшее распространение получила аутотрансплантация, так как она исключает тканевую несовместимость и отторжение. Чаще всего проводятся операции по жировой и мышечной тканей, хрящей, костных фрагментов, нервов, перикарда. Широко распространена трансплантация вен и сосудов. Это стало возможным благодаря развитию современной микрохирургии и оборудования для этих целей. Большим достижением трансплантологии является пересадка пальцев со стопы на кисть. К аутотрансплантации также относится переливание собственной крови при больших кровопотерях во время хирургических вмешательств. При аллотрансплантации чаще всего пересаживают костный мозг, сосуды, К этой группе относится переливание крови от родственников. Значительно редко проводят операции по так как пока эта операция сталкивается с большими трудностями, однако у животных пересадка отдельных сегментов успешно практикуется. Пересадка поджелудочной железы позволяет остановить развитие такого тяжелого заболевания, как сахарный диабет. В последние годы 7-8 из 10 проведенных операций оказываются успешными. При этом пересаживается не полностью весь орган, а только его часть - островковые клетки, которые продуцируют инсулин.
Закон о трансплантации органов в РФ
На территории нашей страны отрасль трансплантологии регулирует Закон РФ от 22.12.92 «О трансплантации органов и (или) тканей человека». В России чаще всего проводят трансплантацию почек, реже сердца, печени. Закон о трансплантации органов этот аспект рассматривает как способ сохранения жизни и здоровья гражданина. При этом законодательство приоритетом считает сохранение жизни донора по отношению к здоровью реципиента. Согласно ФЗ о трансплантации органов, объектами могут быть сердце, легкое, почка, печень и другие внутренние органы и ткани. Изъятие органов может проводиться как у живого человека, так и у умершего. Пересадка органов проводится только с письменного согласия реципиента. Донорами могут быть только дееспособные лица, которые прошли медицинское освидетельствование. Трансплантация органов в России проводится на безвозмездной основе, так как продажа органов запрещена законом.
Доноры при трансплантации
Как утверждает Институт трансплантологии, каждый человек может стать донором для проведения трансплантации органов. Для лиц, не достигших восемнадцатилетнего возраста, необходимо согласие родителей на проведение операции. При подписании согласия на пожертвование органов после смерти проводится диагностика и медобследование, которое позволяет определить, какие органы могут быть трансплантированы. Исключаются из перечня доноров для пересадки органов и тканей носители ВИЧ, сахарного диабета, рака, заболеваний почек, сердца и других серьезных патологий. Родственная трансплантация проводится, как правило, для парных органов - почек, легких, а также непарных органов - печени, кишечника, поджелудочной железы.
Противопоказания к трансплантации
Трансплантация органов имеет ряд противопоказаний, обусловленных наличием заболеваний, которые могут усугубиться в результате проведения операции и представлять угрозу жизни пациента, в том числе привести к летальному исходу. Все противопоказания разделяются на две группы: абсолютные и относительные. К абсолютным относятся:
- инфекционные заболевания в других органах наравне с теми, которые планируют заменить, в том числе наличие туберкулеза, СПИДа;
- нарушение функционирования жизненно важных органов, поражение центральной нервной системы;
- раковые опухоли;
- наличие пороков развития и врожденных дефектов, не совместимых с жизнью.
Однако в период подготовки к проведению операции благодаря лечению и ликвидации симптомов многие абсолютные противопоказания переходят в разряд относительных.
Пересадка почки
Особое значение в медицине занимает трансплантация почки. Так как это парный орган, при его удалении у донора не наблюдается нарушений работы организма, угрожающих его жизни. Благодаря особенностям кровоснабжения пересаженная почка хорошо приживается у реципиентов. Впервые опыты по пересадке почки проводились у животных в 1902 году ученым-исследователем Э. Ульманом. При трансплантации реципиент даже при отсутствии поддерживающих процедур по предотвращению отторжения чужеродного органа прожил чуть более полугода. Изначально почку пересаживали на бедро, но позже с развитием хирургии стали проводиться операции по трансплантации ее в область таза, такая методика практикуется и по сей день. Первая трансплантация почки была проведена в 1954 году между однояйцовыми близнецами. Затем был проведен в 1959 году эксперимент по пересадке почки разнояйцовым близнецам, при этом использовалась методика по противостоянию отторжения трансплантата, и она доказала свою эффективность на практике. Были выявлены новые средства, которые способны блокировать естественные механизмы организма, в том числе был открыт азатиоприн, который подавляет иммунную защиту организма. С этих пор в трансплантологии стали широко применять иммунодепрессанты.
Консервация органов
Любой жизненно важный орган, который предназначен для трансплантации, без кровоснабжения и кислорода подвержен необратимым изменениям, после чего его считают непригодным для пересадки. Для всех органов этот срок рассчитывается по-разному - для сердца время измеряется в считаных минутах, для почки - несколько часов. Поэтому главной задачей трансплантологии является сохранение органов и поддержание их работоспособности вплоть до пересадки в другой организм. Для решения этой проблемы используется консервирование, которое заключается в снабжении органа кислородом и охлаждении. Почку таким образом можно сохранить на протяжении нескольких дней. Консервация органа позволяет увеличить время на его исследование и подбор реципиентов.
Каждый из органов после его получения обязательно подвергают консервации, для этого его помещают в емкость со стерильным льдом, после этого проводят консервацию специальным раствором при температуре плюс 40 градусов по Цельсию. Чаще всего для этих целей применяется раствор под названием Custodiol. Перфузия считается проведенной полностью, если из устьев вен трансплантата выступает чистый консервирующий раствор без примесей крови. После этого орган помещают в консервирующий раствор, где оставляют до момента проведения операции.
Отторжение трансплантата
При пересадке трансплантата в организм реципиента он становится объектом иммунологического ответа организма. В результате защитной реакции иммунной системы реципиента происходит целый ряд процессов на клеточном уровне, которые приводят к отторжению пересаженного органа. Эти процессы объясняются выработкой донор-специфических антител, а также антигенов иммунной системы реципиента. Различают два вида отторжения - гуморальное и сверхострое. При острых формах развиваются оба механизма отторжения.
Реабилитация и иммунноподавляющее лечение
Для предотвращения этого побочного эффекта назначают иммуноподавляющее лечение в зависимости от вида проведенной операции, группы крови, степени совместимости донора и реципиента и состояния пациента. Наименьшее отторжение наблюдается при родственной трансплантации органов и тканей, так как в этом случае, как правило, 3-4 антигена из 6 совпадают. Поэтому требуется меньшая доза иммунодепрессантов. Наилучшую приживаемость демонстрирует пересадка печени. Практика показывает, что орган демонстрирует более чем десятилетнюю выживаемость после проведенной операции у 70% пациентов. При длительном взаимодействии реципиента и трансплантата происходит микрохимеризм, что позволяет с течением времени постепенно уменьшать дозу иммунодепрессантов вплоть до полного отказа от них.
Трансплантация (позднелат. transplantatio , от transplanto - пересаживаю), пересадка тканей и органов.
Трансплантация у животных и человека - приживление органов или участков отдельных тканей для замещения дефектов, стимулирования регенерации, при косметических операциях, а также в целях эксперимента и тканевой терапии. Организм, от которого берут материал для трансплантации, называют донором, организм, которому приживляют пересаживаемый материал, - реципиентом, или хозяином.
Виды трансплантации
Аутотрансплантация - пересадка частей в пределах одной особи.
Гомотрансплантация - пересадка от одной особи к другой особи того же вида.
Гетеротрансплантация - пересадка, при которой донор и реципиент относятся к разным видам одного рода.
Ксенотрансплантация - пересадка, при которой донор и реципиент относятся к разным родам, семействам и даже отрядам.
Все виды трансплантации, противопоставляемые аутотрансплантации, называются аллотрансплантацией .
Трансплантируемые ткани и органы
В клинической трансплантологии наибольшее распространение получила аутотрансплантация органов и тканей, т.к. при этом виде пересадок отсутствует тканевая несовместимость. Более часто проводят трансплантации кожи, жировой ткани, фасций (соединительная ткань мышц), хряща, перикарда, костных фрагментов, нервов.
В реконструктивной хирургии сосудов широко применяется трансплантация вен, особенно большой подкожной вены бедра. Иногда для этой цели используют резецированные артерии - внутреннюю подвздошную, глубокую артерию бедра.
С внедрением в клиническую практику микрохирургической техники значение аутотрансплантации возросло еще больше. Получили распространение трансплантации на сосудистых (иногда и нервных) связях кожных, кожно-мышечных лоскутов, мышечно-костных фрагментов, отдельных мышц. Важное значение приобрели пересадки пальцев со стопы на кисть, трансплантации большого сальника (складка брюшины) на голень, сегментов кишки для пластики пищевода.
Примером органной аутотрансплантации является пересадка почки, которую проводят при протяженных стенозах (сужениях) мочеточника или с целью экстракорпоральной реконструкции сосудов ворот почки.
Особый вид аутотрансплантации - переливание собственной крови больного при кровотечениях или преднамеренной эксфузии (изъятия) крови из кровеносного сосуда больного за 2-3 суток перед операцией с целью ее инфузии (введения) ему же во время оперативного вмешательства.
Аллотрансплантация тканей используется наиболее часто при пересадке роговицы, костей, костного мозга, значительно реже - при трансплантации b-клеток поджелудочной железы для лечения сахарного диабета, гепатоцитов (при острой печеночной недостаточности). Редко применяют трансплантации ткани головного мозга (при процессах, сопутствующих болезни Паркинсона). Массовым является переливание аллогенной крови (крови братьев, сестер или родителей) и ее компонентов.
Трансплантация в России и в мире
04 Февраля 2011Сосуды-полуфабрикаты научились выращивать из донорских клеток
CNewsR&D по материалам ScienceNOW:
Сосуды-полуфабрикаты, выращенные с помощью донорских клеток, могут решить проблему отсутствия трансплантатов, с которой врачи часто сталкиваются при необходимости проведения различных хирургических вмешательств.
Трансплантация кровеносных сосудов необходима при проведении операций аорто-коронарного шунтирования и в ряде других случаев. Обычно врачи извлекают вены для трансплантации из ног или других частей тела пациента. К сожалению, это не всегда возможно, а использование для этих целей донорских тканей и тканей животных небезопасно и неэффективно. В поисках решения проблемы некоторые исследователи выращивают в лабораторных условиях пласты из собственных клеток пациента и сворачивают их в подобие кровеносных сосудов. Однако данная процедура весьма дорогостоящая и занимает до 9 месяцев, что превышает возможности ожидания многих пациентов.
Готовый сосуд, выращенный с использованием донорских гладкомышечных клеток
Исследователи биотехнологической компании Humacyte, базирующейся в Моррисвилле, штат Северная Каролина, предложили принципиально новый подход к созданию трансплантатов кровеносных сосудов (Shannon L.M. Dahl et al., Readily Available Tissue-Engineered Vascular Grafts // Science Translational Medicine, Vol. 3, Issue 68, p. 68 – ВМ).
Они разработали метод выращивания гладкомышечных клеток мертвых доноров на трубчатых каркасах из биоразлагаемого полимера полигликолиевой кислоты. По мере роста культуры клетки полностью покрывают поверхность каркаса, а продуцируемые ими коллаген и белки внеклеточного матрикса постепенно замещают разлагающуюся полигликолиевую кислоту. Через некоторое время клетки удаляют с помощью специального детергента, а остающийся бесклеточный сосуд теоретически может храниться в течение нескольких месяцев и при трансплантации не должен вызывать реакции иммунного отторжения.
Сравнение свойств, в том числе прочности, сосудов, выращенных из клеток одного донора и из смеси клеток нескольких доноров, не выявило никаких отличий. Этот факт очень обрадовал исследователей, так как использование смеси клеток позволит увеличить количество сосудов, выращиваемых в рамках одной партии, и, соответственно, позволит значительно снизить себестоимость процесса.
При трансплантации в верхние конечности восьми обезьян бабуинов искусственные сосуды сохраняли функциональность и проходимость в течение, по крайней мере, шести месяцев. Они также не вызывали развития реакций отторжения, несмотря на то, что состояли из человеческого коллагена и белков внеклеточного матрикса. Трансплантация аналогичных сосудов, выращенных с использованием клеток собак, пяти собакам, перенесшим аорто-коронарное шунтирование, также показала хорошие результаты, сохранявшиеся в течение, по крайней мере, одного года. В обеих моделях новые сосуды заселялись клетками различных типов, формирующих ткани нормальных кровеносных сосудов, что указывает на хорошую приживаемость трансплантатов.
Несмотря на небольшое количество животных, использованных при проведении экспериментов, авторы считают полученные результаты весьма многообещающими. В настоящее время они готовят почву для проведения клинических исследований.
назадЧитать также:
10 Июня 2009Живые искусственные клапаны сердца
Искусственный клапан сердца, если его вживляют ребенку, плох, в частности, тем, что его размер не меняется по мере роста пациента. В лаборатории биотехнологии и искусственных органов Ганноверской медицинской школы операция по пересадке детям разного возраста биотехнологического клапана сердца была проведена шестнадцать раз.
читать 14 Января 2011Капилляры для тканевой инженерии
Ученые Университета Райса и Медицинского колледжа Бэйлора решили одну из основных проблем тканевой инженерии. Они нашли способ выращивать кровеносные сосуды, в том числе капилляры, необходимые для поддержания жизни тканей.
читать 13 Января 20112010 – год искусственных органов
Специалисты все больше осваивают манипуляции со стволовыми клетками и используют этот опыт для реконструкции тканей и органов. Впечатляют также успехи в восстановлении зрения.
читать 24 Декабря 2010Трансплантация тканеинженерной трахеи: теперь и в России
Впервые в России пациентке была трансплантирована трахея, «собранная» из донорского «каркаса» и ее собственных клеток, из которых впоследствии вырастут все ткани.
читать 03 Ноября 2010Печень из пробирки
Миниатюрная (в 1000 раз меньше настоящей), но функционирующая модель человеческой печени – первый шаг на пути к созданию искусственной печени, пригодной для трансплантации человеку.
читать 16 Сентября 2010Прорыв в создании искусственных органов: человеческий яичник
Функционирующий in vitro человеческий яичник, созданный методами тканевой инженерии, – подлинный прорыв в различных областях наук о жизни и новые перспективы для лечения и профилактики бесплодия.