С легким сердцем: как «Тианокс» помогает хирургам

Кардиохирургическая операция — ​серьезное вмешательство в организм человека. В России запатентована технология, которая помогает снизить риск осложнений и ускорить восстановление организма после операций на сердце. Особую роль в исследовании сыграл разработанный в «Росатоме» аппарат «Тианокс».

Технологию вывели ученые Национального исследовательского нижегородского государственного университета им. Лобачевского (ННГУ) и Научно-исследовательского института — ​Специализированной кардиохирургической клинической больницы им. академика Королева (НИИ-СККБ).

Во время операции на сердце с применением экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО) в комплексе системы искусственного кровообращения неизбежно запускается ряд процессов: операционная травма, воспалительный ответ, окислительный стресс. Последний вызван активными формами кислорода — ​высокореакционными молекулами с неспаренным электроном.

«Избыточное образование активных форм кислорода может быстро привести к дезорганизации клеточных структур, что чревато повреждением всех систем в организме», — ​поясняет завкафедрой физиологии и анатомии Института биологии и биомедицины ННГУ Анна Дерюгина.

Защита органов и тканей в ходе операций является важной проблемой в кардиохирургии. Чтобы помочь организму пациента справиться с постоперационными осложнениями, исследователи предложили подавать в контур ЭКМО два газа: оксид азота (NO) и молекулярный водород (H2). NO применяют в кардиохирургических операциях с 2004 года. Он хорошо влияет на гемодинамику — ​расширяет сосуды и улучшает кровоток, но есть минус: NO в больших количествах способствует образованию активных радикалов.

«А вот H2 связывает и нейтрализует свободные радикалы, — ​рассказывает Анна Дерюгина. — ​То есть помогает нивелировать повреждающее действие окислительного стресса. Мы сопоставили влияние каждого газа по отдельности и в комплексе. Исследование показало, что их совместное использование сглаживает потенциальный негативный эффект NO».

Технологию испытывают в НИИ-СККБ. «Работа носит пилотный характер, — ​отмечает Анна Дерюгина. — ​В операциях на сердце сочетания NO и H2 до этого не практиковали». Положительное воздействие на организм пациента врачи видят уже в операционной — ​по клинико-функциональным показателям. По сравнению с другими пациентами у первопроходцев методики ограниченная интенсивность окислительных процессов, улучшенное состояние эритроцитов и сниженная эндотелиальная дисфункция (повреждение стенок сосудов), что говорит об уменьшении воспалительной реакции и улучшении кислородтранспортной функции крови. Клинический эффект NO в паре с H2 в операциях на клапанах сердца при искусственном кровообращении тоже подтвержден. Пациенты быстрее выписываются из отделения реанимации и интенсивной терапии, в этой группе реже наблюдаются послеоперационные осложнения.

Основное затруднение, отмечает Анна Дерюгина, заключалось в техническом сопровождении исследования аппаратами, генерирующими NO и H2.

«Большим подспорьем стал «Тианокс». Он легко транспортируется, прост в применении, основан на уникальной технологии генерации NO из неравновесной плазмы электрическим разрядом, что минимизирует содержание диоксида азота в газовой смеси. На данный момент исследования гарантируют возможность применения технологии в операциях на клапанах сердца. Нам повезло, что к исследованию подключились кардиохирурги. Это сокращает дистанцию между экспериментальной частью и практической и дает надежду на то, что наша разработка будет масштабироваться и в дальнейшем мы сможем помогать пациентам с другими кардиологическими заболеваниями», — ​резюмирует Анна Дерюгина.

Справка

«Тианокс» — ​не имеющая аналогов разработка Российского федерального ядерного центра «Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (РФЯЦ-ВНИИЭФ). Основная сфера применения — ​лечение заболеваний сердца и легочной гипертензии, другие области — ​трансплантология, неонатология, реабилитация. Компактный «Тианокс» устанавливается прямо в палате, то есть клинике не нужно перевозить и складировать баллоны с NO. При хранении в баллонах оксид азота превращается в токсичный диоксид азота. В РФЯЦ-ВНИИЭФ собирают около 500 аппаратов в год, но спрос растет.