Кардиостимулятор установят по формуле

Австралийский врач Марк Лидвилл в 1928 году оживил мертвого младенца в женской больнице Краун-Стрит. Лидвилл вставил иглу электрода сначала в правое предсердие, а затем, когда предсердная стимуляция не удалась, – в правый желудочек. Сердце заработало, работало оно и после отключения аппарата. Новорожденный пациент доктора Лидвилла считается первым человеком, который успешно пережил кардиостимуляцию. А аппарат Лидвилла – первым искусственным кардиостимулятором. 

Долгое время аппарат применялся в случаях, когда у пациента останавливалось сердце во время операции под наркозом. Спасти таким образом удавалось одного человека из нескольких десятков. Поэтому изобретение не совершило прорыва в кардиологии.

Термин электрокардиостимулятор, который используется по сей день, ввел американский кардиолог Альберт Хаймен. В 1932 году он создал электромеханическое устройство, поддерживающее стабильную работу сердца. В 1951 году благодаря кардиостимулятору удалось спасти пациента с нарушением сердечного ритма. Правда спасенному пришлось еще долго находиться в больнице – он не мог свободно перемещаться с прикрепленным к телу аппаратом, который весил более семи килограммов и требовал подзарядки каждые шесть минут.

Во время Второй мировой войны случайное открытие инженера Джона Хоппса из Национального научно-исследовательского совета Канады вернуло интерес к искусственным кардиостимуляторам. В 1941 году Хоппс по заказу ВМФ США искал способ максимально быстро обогреть человека, долго пробывшего на морозе или в холодной воде. Для разогрева он попытался использовать высокочастотное излучение и обнаружил, что сердце, переставшее биться из-за переохлаждения, можно снова запустить электрическими разрядами. Хоппс создал кардиостимулятор, который передавал сердцу импульсы снаружи. Из-за высокого потребления электроэнергии прибор должен был быть постоянно подключен к розетке. Аппарат успешно прошел испытания на четырех собаках. Но у людей внезапно ухудшилось самочувствие из-за нарушения проведения электрического импульса из предсердий в желудочки после инфаркта миокарда. Кардиостимулятор был однокамерным: стимулировались только предсердия, а не желудочки – они по-прежнему не выбрасывали кровь в аорту. 

Наше сердце состоит из четырех камер – двух предсердий и двух желудочков. Каждый цикл сердцебиения начинается с крошечного электрического импульса в верхней части сердца, который распространяется по сердечной мышце – миокарду, вызывая ее сокращение.

Камеры сердца сокращаются последовательно, именно благодаря этому создается сердечный цикл. Он состоит из двух фаз – сокращение (систола) и расслабление (диастола). В диастолу желудочки набирают кровь из предсердий, а в систолу выбрасывают ее в артерию. Каждый сердечный цикл длится не более 7 секунд.

В 1957 году кардиохирург Кларенс Лиллехай и его коллеги из медицинской школы Миннесотского университета представили первый в мире транзисторный электрокардиостимулятор. Он находился вне тела пациента, а импульсы проводились по проводам электродов, которые проходили через кожу и крепились непосредственно к сердцу. Велик был риск инфекции. Чтобы предотвратить заражение, необходимо было создать кардиостимулятор, который бы полностью находился под кожей.

Первый имплантируемый кардиостимулятор создали инженер компании Siemens Руне Элмквист и хирург Оке Сеннинг. Он был имплантирован 8 октября 1958 года 43-летнему Арне Ларссону. До операции у пациента было до 30 остановок сердца ежедневно, и его приходилось постоянно реанимировать. Операция прошла успешно. Правда через три часа после имплантации кардиостимулятор сломался. Вторая попытка имплантации тоже не сработала. Тогда было принято решение дождаться разработки более успешных аналогов. Новую операцию по вживлению электрокардиостимулятора провели через три года. Арне Ларссон дожил до 86 лет, и умер в 2001 году от злокачественной опухоли, никак не связанной с сердцем. С момента имплантации первого кардиостимулятора и до конца своей жизни Ларссон «износил» не один десяток приборов из-за короткого срока службы аккумуляторов.

Современный кардиостимулятор, благодаря более хорошим аккумуляторам, может оставаться в теле в течение 8-10 лет. Включается такой прибор только при необходимости. Если сердце бьется с правильной частотой и ритмичностью, кардиостимулятор не работает, но постоянно контролирует ритм сердца. Если возникает редкий или неправильный ритм с пропусками в сокращениях, прибор начинает стимулировать сердце.  

Кардиостимуляторы могут быть как однокамерными, так и многокамерными (две или три стимулирующие камеры). Каждая камера предназначена для стимуляции одного из отделов сердца. При этом количество камер не определяет качество работы электрокардиостимулятора – каждый тип прибора предназначен для определенного вида нарушений сердечного ритма.

Однако такой вид лечения не помогает трети пациентов. Как узнать, кому из больных электрокардиостимулятор поможет, а кому нет?

Эту задачу решили врачи Тюменского кардиологического научного центра (филиал Томского национального исследовательского медицинского центра РАН). Исследователи поставили перед собой цель выявить признаки, по которым необходимо отбирать кандидатов на имплантацию, и создали формулу, используя которую, можно предсказывать реакцию человека на установку кардиостимулятора.

При создании формулы исследователи кроме стандартных показателей – пола, возраста, длительности заболевания, данных о возбуждении желудочков (чем больше времени приходится на возбуждение желудочков, тем неблагоприятнее течение болезни и выше уровень смертности), использовали результаты дополнительных обследований.

Пациентам нужно пройти эхокардиографическое обследование (УЗИ сердца) для определения фракции выброса. Это процент объема крови, которую желудочек выбрасывает в сосуды при каждом сокращении. Речь идет именно о функции левого желудочка сердца. Кровь из левого желудочка попадает в большой круг кровообращения. Чем меньше крови, тем меньше кислорода и питательных веществ она доставит к органам. Из-за этого организму тяжело дается физическая нагрузка, даже при обычной ходьбе появляется одышка, кашель, возникает слабость.

Здоровое сердце с каждым ударом выбрасывает в сосуды более половины крови из левого желудочка. Если в желудочке было 100 мл крови, а после сокращения сердца 60 мл попало в аорту, то фракция выброса составила 60%. Этот показатель – в пределах нормы (50-60%). Если он 35-40%, то речь идет о сердечной недостаточности, но противопоказанием к установке кардиостимулятора это не является. Значения меньше 30% чреваты тяжелыми последствиями, и для таких пациентов установка кардиостимулятора не всегда эффективна.

Еще одно дополнительное обследование – анализ на уровень мозгового натрийуретического гормона. Он вырабатывается при излишнем растяжении сердца и является общепризнанным маркером тяжести хронической сердечной недостаточности. Чем лучше чувствует себя больной, тем ниже в его крови содержание этого гормона. А чем меньше гормона, тем лучше сердце качает кровь.

Более тщательный отбор пациентов для установки кардиостимуляторов избавит пациентов от бесполезных хирургических вмешательств. И позволит сократить затраты на проведение высокотехнологичных процедур.