כבד מלאכותי הוא לא בדיוק השם הנכון. מאז המדע המודרני עדיין לא יכול ליצור מחדש את האיבר הזה. הכבד מורכב מדי בשביל זה ומבצע מספר עצום של פונקציות. לדוגמה, תפקידן העיקרי של הכליות הוא להפריש עודפי מים וחומרים מהגוף. זוהי הפונקציה של הסרת חומרים רעילים המבוצעת על ידי כליה מלאכותית. הלב המלאכותי מבצע את התפקיד הזה על ידי שאיבת דם לכל האיברים. הכבד מבצע למעלה ממאה פונקציות. זה כמעט בלתי אפשרי ליצור מכשיר שמבצע כל כך הרבה פונקציות. עם זאת, המכשירים קיימים, מיוצרים במספר מדינות, וכבר עזרו לאנשים רבים. בואו נבין מה עושות מכונות כבד מלאכותיות, במה הן שונות זו מזו.
אי ספיקת כבד
הפתולוגיה העיקרית של הכבד איתה מתמודדים רופאים ברחבי העולם היא אי ספיקה. הגורמים העיקריים הם נגעים ויראליים - הפטיטיס B ו-C, הרעלת אלכוהול ושימוש ממושך בתרופות, בעיקר אקמול, והרעלה עם רעלים יכולה גם היא לגרום לפתולוגיה.אי ספיקת כבד היא מצב שבו האיבר אינו יכול לשמור על סביבה פנימית קבועה ומטבוליזם של חומרים.
מורכבות הטיפול נעוצה בעובדה שכל האמצעים שהרופא יכול לנקוט (חיסול הפרעות בקרישת הדם, היפוקסיה, נורמליזציה של מאזן מים-מלח ומצב חומצה-בסיס) אינם משפרים את מצבו של המטופל. מַצָב. הבסיס למהלך המחלה הוא הצטברות של חומרים רעילים, שונים בהרכב הכימי, במסיסות ובאיברי המטרה. כל החומרים הללו אינם חודרים לגוף מעת לעת, אלא הם תוצרי הפסולת של הגוף עצמו. המשמעות היא שכל הזמן מצטברים רעלים, וכדי לשמור על החולה בחיים, יש להסירם כל הזמן.
שיטות מודרניות לטיפול באי ספיקת כבד
הדרך הרדיקלית היחידה לחסל אי ספיקת כבד היא השתלת כבד. עם זאת, גם באירופה מתים מדי שנה כ-15 אלף איש מבלי להמתין לניתוח הזה: מספר התורמים והמקבלים של הכבד שונה לחלוטין.
מהלך אי ספיקת הכבד מבוסס על מוות של תאי כבד (הפטוציטים) בהשפעת גורמים מזיקים (וירוסים, תרופות וכו'). הופעת סימנים קליניים של אי ספיקת כבד מצביעה על כך ש-80% מהפטוציטים אינם מתפקדים עוד. תאי כבד מתאוששים היטב, אך לשם כך הם צריכים להסיר את העומס באופן זמני ולהשתלט על תפקידיהם. כלומר, המשימה העיקרית של הטיפול בחולים היא ליצור תנאים להתחדשות של הפטוציטים. בשביל זה, במודרניהרפואה משתמשת במספר טיפולים חוץ גופיים (כלומר, "מחוץ לגוף"). ניתן לחלק את השיטות הללו לשתי קבוצות: ביולוגית ולא ביולוגית.
שיטות ביולוגיות לשמירה על תפקוד הכבד
מרמז על שימוש בהפטוציטים חיים שנלקחו מבעלי חיים, מתאי גזע או סרטן. המכשירים מעבדים פסולת רעילה כמו אמוניה, חומצות מרה, בילירובין. מספר מערכות תומכות כבד נוצרו על פי העיקרון הסלולרי: "הכבד המסייע" של נ.יו. קורחוב, "הכבד המלאכותי העזר", "מערכת התמיכת הכבד הביולוגית" ומערכות ביולוגיות אחרות.
מכשירים הם צינורות חלולים עם הפטוציטים שדרכם עובר הדם או הפלזמה של המטופל. הדם במהלך מעברו דרך הצינור בא במגע עם הפטוציטים, אשר הופכים אותו ללא מזיק. לאחר מכן הדם המטוהר מוחזר לגוף האדם.
מקור התא הוא הנושא הנדון ביותר. האפשרויות המבטיחות ביותר:
- תאי כבד שנלקחו מחזירים חיים הם בעלי תוחלת חיים קצרה;
- תאי גזע עובריים אנושיים מעלים שאלות אתיות;
- תאים סרטניים הם אפשרות מבטיחה.
היתרון של מערכות ביולוגיות של כבד מלאכותי הוא שהן לא רק מנטרלות רעלים, אלא גם מבצעות פונקציות אחרות של הכבד: הן משתתפות בחילוף החומרים, מסנתזות מספר חומרים, מפקידות דם, משתתפות בהגנה אנטיבקטריאלית. חסרונות השימוש בתאים חייםהם מורכבות העבודה איתן ובהתאם, המחיר הגבוה של המערכות, הצורך לכלול מכשירים נוספים במכשיר כדי לספק לתאים חמצן.
כיום, מכשיר כבד מלאכותי שפותח בארה ב, ELAD, נמצא בשימוש במספר מדינות.
שיטות לא ביולוגיות לתמיכה בתפקוד הכבד
מרמז על שימוש בשיטות המבוססות על ספיחה וסינון, המחליפים את תפקוד הנטרול של הכבד. אלה כוללים:
- המודיאליזה;
- hemofiltration;
- hemosorption;
- בורסת פלזמה;
- מערכת מחזור סופח מולקולרית ("MARS");
- הפרדה וספיחה של פלזמה מפוצלת ("פרומתאוס").
לשיטות אלו יש חסרונות: שלוש השיטות הראשונות להחלפת תפקודי כבד מפחיתות את ריכוז הרעלים מסוימים בדם, אך באופן כללי אינן מבטיחות את הישרדותם של החולים. Palazmoobmen יעיל יותר, אך הוא דורש כמות גדולה של פלזמה תורמת, מה שמוביל לסיכון להידבקות בנגיפים, כולל כשל חיסוני והפטיטיס. זה גם מפחית מעט את התמותה. ראוי לציין שלארבע השיטות הראשונות יש השפעות שליליות רבות על גוף המטופל.
דרישות מוקדמות ליצירת "MARS" ו-"Prometheus"
סיבת המוות העיקרית בחולים עם אי ספיקת כבד היא הרעלת החולה במוצרי פסולת, הגורמת לצהבת,אנצפלופתיה כבדית (נזק מוחי), תסמונת hepatorenal (פגיעה בו זמנית בכבד ובכליות), הפרעות המודינמיות ובמקרים רבים כשל באיברים ומערכות רבות. התמותה באי ספיקת כבד חריפה מגיעה ל-90%.
ניתן לחלק מזון רעיל לשתי קבוצות:
- מסיס במים - אמוניה, טירוזין, פנילאלנין;
- לא מסיסים במים, קשור בדרך כלל לאלבומין: בילירובין, חומצות מרה, חומצות שומן, תרכובות ארומטיות.
יתר על כן, הכבד מסנתז בעיקר חומרים מהקבוצה השנייה.
שיטות הקיימות של תמיכה חוץ-גופית של הכבד - המודיאליזה, החלפת פלזמה, המופילטרציה והמוספירציה - מאפשרות להסיר מהדם רק חומרים מסיסים במים. לפיכך, חומרים רעילים בלתי מסיסים במים הקשורים לאלבומין נשארים בדם.
פיתוח הרפואה המודרנית מאפשר לשלב את שיטות הטיפול החוץ-גופניות המיושמות וליצור דור חדש של כבד מלאכותי. מערכות תומכות חיים אלו נמצאות כעת בשימוש במדינות רבות.
Prometheus System
ב-1999 פותחה בגרמניה מערכת כבד מלאכותית בשם פרומתאוס. עיקרון עבודתו מבוסס על שילוב של שתי שיטות של טיפול חוץ גופי:
- hemadsorption - הפרדת פלזמת הדם לשברים נפרדים (הפרדה) וספיחה של רעלים על חלק האלבומין;
- המודיאליזה - ניקוי הדם עם מסנן.
ההפרדה מתבצעת באמצעות מסנן חדיר לאלבומין, שגודלו קטן ואינו מאפשר מעבר לתאים ולמולקולות גדולות. בהמשך, האלבומין עם רעלנים המופרדים מהדם עובר דרך מערכת הסופחים, שם נשארים רעלים אלו, והאלבומין עצמו חוזר לדמו של המטופל. לפיכך, חומרים מסיסים במים מוסרים על ידי המודיאליזה הקשורה לאלבומין - hemadsorption. לפיכך, מערכת הכבד המלאכותית "פרומתאוס" תומכת בתפקוד הנטרול של האיבר, ובכך מקלה על התחדשות הפטוציטים.
מכשירי Prometheus נמצאים בשימוש במדינות רבות, כולל רוסיה. לדוגמה, הוא משמש במרכז לכירורגיה של משרד הבריאות של רוסיה.
מערכת מאדים
כבד מלאכותי "MARS", שפותח בשנות ה-90 בגרמניה, כמו "פרומתאוס" משלב ספיגה ודיאליזה. אבל שיטת הניקוי שונה. הדם של החולה חודר לקרום החדיר רק למולקולות קטנות של רעלים. הם עוברים דרך הממברנה ונקשרים לאלבומין התורם. הדם המטוהר מוחזר לגוף המטופל. האלבומין הקשור לרעלים מטוהר על ידי מעבר דרך קומפלקס הסופח ומוחזר למערכת. לפיכך, ההבדל והיתרון העיקרי של הכבד המלאכותי של מאדים הוא שניתן לעשות שימוש חוזר באלבומין.
"MARS" נמצא בשימוש בהצלחה ברוסיה מאז 2002. ישנם מכשירי כבד מלאכותיים במוסקבה במספר מרפאות, למשל, במרכז המדעי לניתוחי לב וכלי דםאוֹתָם. לבאקולב יש גם פרומתאוס וגם MARS.
למרות החיפוש המתמיד אחר שיטות חדשות ליצירת התקני כבד מלאכותיים, חלק מהן כבר הוכיחו את יעילותן ונעשה בהן שימוש מוצלח במדינות רבות, כולל רוסיה.
