Замена внутренних органов 95

Замена внутренних органов

Сердце.Разработки искусственного сердца были начаты еще в середине XX века, и к нынешнему моменту есть возможность установки пациенту протеза на долговечной батарее, с регулируемым объемом потока крови. Разработки и усовершенствование аппарата ведутся во многих странах мира. Одним из лидеров отрасли является французская компания Carmat, дочернее предприятие Европейского аэрокосмического и оборонного концерна (EADS) Astrium. Изготавливаемое ими сердце рассчитано на 5 лет работы и должно позволить пациенту вести нормальный образ жизни вне больницы. В настоящий момент подобные автономные искусственные сердца уже пересажены нескольким людям. Со временем технология будет совершенствоваться, становиться все более надежной и безопасной.

Поджелудочная железа.Этот важный орган участвует в регулиро-

вании уровня сахара в крови. Выращивать ткани поджелудочной научились лишь в последние 2-3 года, а полноценный орган лишь только планируется. А пока люди, страдающие дисфункцией поджелудочной, могут установить себе небольшой искусственный аппарат, по мере необходимости подающий инсулин прямо в кровоток (инсулиновую помпу). Объем поступления инсулина регулируется с помощью специального геля, который при повышении сахара в крови делается жидким, а при снижении – снова затвердевает. Эта разработка создана в университете Де Монфорт, Великобритания. Другой вариант искусственной поджелудочной – это сочетание инсулиновой помпы с датчиком уровня сахара в крови. При падении уровня сахара в крови датчик оповещает об этом владельца, а если тот не предпринимает никаких действий – инсулиновая помпа автоматически останавливается. Этот прибор, который называется Medtronic MiniMed 530G, прошел сертификацию в Управлении по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (США).

Почки.Заменить этот важный орган вскоре сможет искусственная почка двух типов. Одна – полностью механическая, представляющая собой носимый аппарат весом примерно 4 килограмма: WAK. Испытания аппарата были начаты осенью 2014 года, а проводятся они в Сиэттле на базе Вашингтонского университета. Другая искусственная почка – не совсем искусственная. Она представляет собой комбинацию специального фильтра, где кровь, поступающая под естественным давлением, очищается от некоторых компонентов, и миниатюрного биореактора с культурой клеток почечных канальцев, которые отвечают за обратное всасывание воды, глюкозы и других необходимых организму веществ, а также выработку молекул, обеспечивающих иммунитет. Преимущество данного имплантата в том, что он не требует электроэнергии, так как его работа осуществляется за счет энергии кровотока.

Замена органов чувств

Существенный прогресс достигнут в разработке искусственных органов чувств, что позволяет возвращать людям слух и зрение.

Кохлеарный имплантат – то есть, устройство, способное регистрировать звуковые волны и передавать эту информацию на слуховой нерв человека – было изобретено еще в 1978 году. С тех пор и само устройство, и методика вживления были значительно усовершенствованы. Сегодня внешняя часть кохлеарного имплантата – это миниатюрное устройство, располагаемое обычно над ухом пациента. Разработчики новых моделей ориентированы на создание устройства без внешней части, перезаряжаемого беспроводным способом, что может существенно повысить удобство для пациентов.

Для компенсации функции разрушившейся сетчатки глаза (напомним, что это слой светочувствительных клеток глаза, который считывает зрительную информацию, преобразует ее в электрическим импульсы и направляет в зрительные отделы мозга, за счет чего создается изображение окружающего мира) ученые разработали комплекс из вживляемых на глазное дно электродов, миниатюрной камеры на специальных очках, и устройства, выполняющего обработку изображения. Пока что система позволяет видеть с довольно низким разрешением, но разработчики продолжает ее усовершенствование. Ожидается, что через несколько лет этот прибор даст возможность людям, потерявшим зрение, не только ориентироваться в окружающей среде, но даже читать.

Последние два примера протезов подразумевают объединение нервной системы человека с техническим устройством, и потому они могут быть отнесены к нейроимплантатам. Однако в обоих случаях речь идет об обмене простым набором данных. Но что делать, если полученные человеком в результате старения или травмы повреждения более существенны, и приводят, например, к частичному и полному параличу? Наука и здесь с каждым днем предоставляет все новые решения. Успешно проведены несколько операций по вживлению в мозг людей специальных устройств, позволяющих им управлять роботизированной рукой, с помощью которой они способны выполнять простые действия по уходу за собой – например, поднести ко рту стакан воды или ложку с едой. Уже испытан на животных и скоро будет протестирован на людях нейроимплантат, способный восстановить коммуникацию между разными частями спинного мозга после его повреждения – имплантация такого устройства в перспективе будет способна исцелить человека от паралича нижних конечностей.

Хотя развитие этой отрасли находится еще в начале пути, ожидается, что дальнейшее совершенствование нейроимплантатов и системы мозгкомпьютер откроет для людей новые широкие возможности по восстановлению здоровья.

Искусственный интеллект на страже здоровья 97