История создания электрокардиостимуляторов

Содержание
  1. Кардиостимулятор: история одного прибора
  2. История развития кардиостимуляции: первые кардиостимуляторы
  3. Гипократ и Аристотель о сердце
  4. Пульс в древнем мире
  5. Концепции в Европе в 16-18 веках
  6. Ранняя кардиоэлектротерапия
  7. Описание МЭС приступов (Морганьи-Адамса-Стокса)
  8. Описание АВ блокады
  9. Электрокардиография
  10. Первые кардиостимуляторы: механизмы 1920-1930 годов
  11. 1950 годы – первый портативный кардиостимулятор, работающий от сети
  12. Золотые годы кардиостимуляции: 50-е – 60-е годы XX века
  13. Кардиостимулятор: сердце в правильном ритме
  14. Не сбиться с ритма: как работает электрическая система сердца
  15. Сердечный друг весом 20 грамм: устройство и принцип действия кардиостимулятора
  16. Оборонные технологии на страже сердца: история появления и эволюция ЭКС
  17. Александр Бакулев во время операции в Институте грудной хирургии Академии медицинских наук СССР
  18. Российские ученые разработали первый эпикардиальный электрокардиостимулятор
  19. O GenerationS
  20. О рвк

Кардиостимулятор: история одного прибора

История создания электрокардиостимуляторов

Первая в истории имплантация электрокардиостимулятора была проведена 8 октября 1958 года в Королевской больнице Стокгольма. Шведский хирург Оке Сеннинг провел операцию на сердце 43-летнего Арне Ларссона, страдавшего тяжелым нарушением сердечного ритма.

Настолько тяжелым, что он терял сознание чуть ли не каждый час, и отчаявшаяся жена уговорила его согласиться на срочную имплантацию – единственный шанс выжить.

Исход этой операции не был очевидным: Оке Сеннинг и инженер Руне Элмквист, с которым хирург сконструировал этот кардиостимулятор, еще не успели довести его до совершенства.

Арне Ларссон с кардиостимулятором

Размером он был с хоккейную шайбу, работал на двух транзисторах. Пациенту вскрыли грудную клетку и пришили электроды кардиостимулятора к сердцу. Спустя три часа пришлось делать повторную операцию, менять аппарат. Второй продержался неделю. И снова операция.

В общей сложности Ларссону меняли электрокардиостимулятор больше 20 раз! Лишь в 1961 году, когда пациенту поставили кардиостимулятор новой конструкции, он зажил полнокровной жизнью.

Арне Ларссон скончался в возрасте 86 лет, причем не из-за нарушений сердечной деятельности, а совсем от другой болезни.

Жизнь с кардиостимулятором

До революции в медицине, которую произвели Сеннинг и Элмквист, стимулировать работу сердца с помощью электрических импульсов пытались много раз. Но даже если больному и удавалось продлить жизнь, то очень ненадолго.

Кроме того, он оставался инвалидом, был прикован к постели. Старые кардиостимуляторы представляли собой громоздкие, сложные аппараты, располагавшиеся снаружи.

Открытые раны, которые образовывались при вживлении электродов, идущих к сердцу, были постоянным источником опасных инфекций.

Современный электрокардиостимулятор

Первый важный шаг к тому, чтобы обеспечить человеку с кардиостимулятором нормальную жизнь, был сделан в 1957 году: впервые электрокардиостимуляторы стали питаться от батареек. Но и их поначалу часто приходилось менять. Позже были изобретены литиевые батарейки, которые смогли обеспечить постоянное рабочее напряжение в течение долгого времени.

Сейчас, спустя 60 лет после первого вживления электрокардиостимулятора, эта операция считается рутинной. И обычно делается под местным наркозом. С 1970-х годов совершенней стали не только батарейки. Стало возможным программировать кардиостимуляторы, а также проверять состояние прибора без оперативного вмешательства.

Как со временем менялись кардиостимуляторы

В середине 1990-х стали вживлять двухкамерные кардиостимуляторы, которые могут одновременно стимулировать и предсердие, и желудочек сердца. Новейшие приборы обеспечивают естественное с точки зрения физиологии сокращение сердечных камер.

Конечно, кардиостимуляторы со временем становятся не только все совершеннее и надежнее, то все меньше и легче.

Сравните: первый портативный (во всяком случае, так считали тогда) внешний электрокардиостимулятор, изобретенный в конце 1920-х годов Альбертом Хайменом из Нью-Йорка, весил больше семи килограммов! А его современный аналог весит всего 20-30 граммов. И величиной он – с небольшие наручные часы.

  • Немецкий музей гигиены (Deutsches Hygiene-Museum) в Дрездене. Был основан в 1912 году после проходившей в этом городе 1-ой Международной выставки по вопросам гигиены. Ежегодно в нем бывает около 280 тысяч посетителей. В музее также работает специальная экспозиция для детей. В рамочной программе – десятки докладов, дискуссий, чтений и концертов.
  • Музей истории медицины (Berliner Medizinhistorisches Museum) крупнейшей берлинской клиники Шарите (Charité). Число посетителей – около 50 тысяч в год. Рассказывает о развитии медицины последних четырех столетий. Помимо инструментов и приборов здесь выставлены патологоанатомические препараты и другие экспонаты, среди них – коллекция желчных камней.
  • Немецкий аптечный музей (Deutsches Apotheken-Museum) в Гейдельберге. Важнейший музей в Германии, посвященный истории фармакологии. Был основан в 1937 году. С 1957 года находится на территории Гейдельбергского замка. Ежегодно этот музей посещает около 600 тысяч человек. В коллекции представлены экспонаты от античных времен до наших дней.
  • Музей истории медицины при Университетской клинике Гамбурга (Medizinhistorisches Museum am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf). Был открыт в 2010 году. Большое значение для Гамбурга традиционно имеет морская торговля, поэтому особое внимание в музее также уделяется работе судовых и портовых врачей.
  • Медицинская экспозиция Городского музея Гютерсло (Stadtmuseum Gütersloh). В 1990 году получила специальный приз как “Европейский музей года”. Экспозиция рассказывает об истории медицины в мире, начиная с античных времен, а также о знаменитых врачах, работавших в этом городе. Среди экспонатов – письменный стол Роберта Коха и аппарат “железное легкое”.
  • Музей в Институте Роберта Коха (Das Museum im Robert Koch-Institut) в Берлине. Экспозиция посвящена основателю института по изучению инфекционных заболеваний и непереносимых болезней, знаменитому немецкому микробиологу Роберту Коху. В 1905 году этому ученому, открывшему возбудителя туберкулеза, была присуждена Нобелевская премия по медицине.
  • Немецкий музей Рентгена (Deutsches Röntgen-Museum) в Ремшайде. Расположен на родине выдающегося немецкого ученого, первого в истории физики лауреата Нобелевской премии. Вильгельм Конрад Рентген (по-немецки правильно – Рёнтген) получил ее за открытие икс-излучения. Музей расположен в небольшом фахверковом здании недалеко от дома, в котором он родился.
  • Мемориальный музей Вильгельма Конрада Рентгена (Röntgen-Gedächtnisstätte Würzburg) в Вюрцбурге. Расположен в лабораториях бывшего университетского Института физики, где работал этот ученый. Экспозиция посвящена истории экспериментальной физики. Икс-излучение, названное его именем, ученый открыл 120 назад – в 1895 году.
  • Музей Себастьяна Кнайпа (Kneippmuseum Bad Wörishofen) в Бад-Вёрисхофене. Посвящен немецкому физиотерапевту и священнику, разработавшему популярную систему водолечения. Его книга “Meine Wasserkur” была переведена на многие языки. Издание на русском “Мое водолечение: средства для излечения болезней и сохранения здоровья” впервые вышло в 1893 году в Киеве.
  • Исторический музей Хильдегарды Бингенской (Historisches Museum am Strom – Hildegard von Bingen) в городе Бинген-на-Рейне. Посвящен немецкой монахине XII века – знаменитой травнице, автору трудов по естествознанию и медицине, одной из четырех женщин, удостоенных Ватиканом звания Учитель Церкви. Всего в этом списке – 36 имен во главе с Фомой Аквинским.
  • Музей госпитального ордена Антония Великого (Antoniter-Museum) в городе Мемминген. Названный именем первого христианского монаха орден был основан в 1095 году. Его братство в Меммингене существовало в 1214-1526 годах. Главной задачей было лечение больных, страдавших от так называемого “огня Святого Антония” (эрготизма) – отравления алкалоидами спорыньи.
  • Музей Фридриха Людвига Яна (Friedrich-Ludwig-Jahn-Museum) во Фрейбурге (Унструт), Саксония-Анхальт. “Отец Ян”, как его называют, жил в 1778-1852 годах и считается основателем современной гимнастики. Он организовал несколько спортивных обществ и сыграл решающую роль в распространении многих спортивных снарядов – от брусьев до гимнастических колец.
  • Музей Вильгельма Фабри (Wilhelm-Fabry-Museum) в Хильдене. Отец немецкой хирургии, как его называют, родился в этом городе в 1560 году. Написал двадцать научных трудов и считается основоположником хирургической науки. Его жена Мари Колинет, тоже врач, первой применила магнит для извлечения металлических предметов из глаза и улучшила метод кесарева сечения.
  • Анатомическая коллекция Мекелей (Meckelsche Sammlung) Университета имени Лютера в городе Галле (Зале). Первыми экспонатами стали препараты из частной коллекции, собранной берлинским анатомом XVII века Иоганном Мекелем. Дело продолжили его сын и внук. Последний, названный в честь деда, стал основателем современной тератологии – науки, изучающей уродства.
  • Анатомический музей (Museum anatomicum) Марбургского университета, широко известного своими давними традициями в области преподавания медицины и медицинских исследований. Коллекцию начали собирать в XIX веке для научных и учебных целей. Число посетителей музея относительно небольшое – около 2500 в год, но без экскурсий он открыт лишь в первую субботу месяца.
  • Немецкий музей истории медицины (Deutsche Medizinhistorische Museum) в городе Ингольштадт. В коллекции собраны экспонаты от древнейших времен до наших дней. Среди них – скелет “гиганта из Тегернзе” Томаса Хаслера (1851-1876), внесенного в Книгу рекордов Гиннесса. Его рост составлял 2,35 метра. Музей размешается в старом здании медицинского факультета.
  • Медико-историческая коллекция Рурского университета (Medizinhistorische Sammlung der Ruhr-Universität) в Бохуме. В музее, расположенном в башне бывшей шахты, собрано более 10 тысяч инструментов и аппаратов из всех областей медицины XIX-XX веков. В центре внимания постоянной экспозиции – история изучения тайн человеческого тела и этические вопросы.
  • Музей истории медицины и фармакологии Университета имени Христиана Альбрехта (Medizin- und Pharmaziehistorische Sammlung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel) в Киле. Основан в 1980-х годах после передачи университету одной частной коллекции из Швейцарии. Помимо инструментов и техники здесь представлены объекты, относящиеся к народной и этномедицине.
  • Музей лепры (Lepramuseum) в вестфальском городе Мюнстер. Единственный в Германии музей, посвященный истории, распространению и борьбе с этим инфекционным заболеванием. Был открыт в 1986 году после создания немецкого Общества по изучению лепры. Музей расположен в небольшом фахверковом доме. Рядом находится часовенка Святого Лазаря из лепрозория XVI века.
  • Музей Иоганна Винтера (Johann-Winter-Museum) в городе Андернах. Небольшой музей истории врачебного искусства в родном городе немецкого ученого-медика XVI века. Рассказывает о медицине доисторического периода, античности и Средневековья, а также фармакологии, анестезии, интенсивной терапии. Около музея расположен сад с лечебными травами.
  • Вюртембергский музей психиатрии (Württembergisches Psychiatriemuseum) в Цвифальтене. Основан в 2003 году. Музей посвящен истории современной психиатрии и психиатрических больниц, диагностике, а также знакомит с известными врачами и учеными, работавшими в этой области. Специальный раздел рассказывает о бесчеловечной практике эвтаназии в “третьем рейхе”.
  • Немецкий музей эпилепсии (Deutsches Epilepsiemuseum Kork) в городе Кель. Находится в районе Корк в помещениях Музея ремесел. Открыт по воскресным дням. Этот первый в мире музей, посвященный эпилепсии, был открыт в 1998 году. Рассказывает об истории болезни, диагностике, методах лечения, а также отражении в религиозном искусстве и других произведениях.
  • Музей истории дантистики (Dentalhistorisches Museum) в Чадрасе. Был открыт в 2000 году в одном из зданий замка Колдиц, а через несколько лет переехал в парк, находящийся по соседству. Музей располагает экспонатами, книгами и документами из более чем ста больших и малых частных коллекций. Экспозиция интересна не только профессионалам, но широкой публике.
  • Оптический музей (Optisches Museum Jena) в Йене. Специальные разделы его обширной экспозиции посвящены истории очков, офтальмологических приборов и микроскопов. В одном из помещений воссоздана старая мастерская фирмы Zeiss 1866 года. Максим Нелюбин

Источник: https://www.dw.com/ru/%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80-%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F-%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%B0/a-45743188

История развития кардиостимуляции: первые кардиостимуляторы

История создания электрокардиостимуляторов

07.02.2019

Первые кардиостимуляторы появились не мгновенно! Этому предшествовал длительный период становления и развития науки. Развитие кардиостимуляции необходимо рассматривать в тесной связи с электродиагностикой и электротерапией в целом.

Более того, электротерапия в процессе своего развития способствовала более детальному пониманию того, что происходит внутри сердца.

Электротерапия имеет простую концепцию: использовать внешний источник электрического тока для воздействия на ткани, добиваясь того или иного положительного эффекта.

В течение последних пятидесяти лет в области электротерапии было большое количество открытий и инноваций. И все эти открытия произошли в результате взаимодействия хирургов, терапевтов, инженеров, химиков, бизнесменов и пациентов. Текст получился очень длинный, поэтому, для тех кто торопится советую пользоваться оглавлением.

Гипократ и Аристотель о сердце

Еще в древнем мире философы и ученые отмечали в своих высказываниях некоторые аспекты электрофизиологии сердца. Так, Гиппократ отмечал связь частых потерь сознания людей с внезапной смертью.

Аристотель считал, что сердце — это источник всех движений, что весьма точно с точки зрения современной физиологии.

Пульс в древнем мире

Множество ученых древнего Китая, древней Греции и древнего Рима писали целые книги про пульс. Описывали десятки различных видов пульса. Так, Гален из Рима считал что для каждой болезни характерна своя особая форма пульса.

Концепции в Европе в 16-18 веках

Геранимо Меркуриале сформулировал концепция возникновения обмороков при редком ритме сердца.

Уильям Гарвей описал восстановления биения сердца голубя после удара пальцем по остановившемуся сердцу.

Ранняя кардиоэлектротерапия

Большой вклад в электротерапию внес Луиджи Гальвани, которых утверждал, что электричество зарождается в живых тканых. В частности он ставил эксперименты с мышцами лягушки.

Аллесандро Вольт создал первую батарею, основанную на возникновении электричества при контакте двух разных металлов. Его именем названа единица измерения напряжения – Вольт.

В 1882 году в клинику Хуго фон Циммсен поступила пациентка Катерина Серафин, у которой был рак груди. Опухоль была удалена вместе с большой частью передней грудной стенки. Сердце оказалось покрыто тонкими кожными покровами, что дало возможность поставить рад экспериментов. В частности Циммсен добивался желаемой частоты сердечных сокращений стимуляцией ее сердца электрическими импульсами.

Серафин — пациентка Циммсена

Описание МЭС приступов (Морганьи-Адамса-Стокса)

Взаимосвязь редкого ритма с неврологической симптоматикой, в частности с потерей сознания, судорогами, была описана несколькими врачами и учеными. Данный патофизиологический механизм был описан в 1717 году Словенским врачом Маркусом Гербациусом, в 1761 итальянским врачом Гиованни Батиста Морганьи, в 1827 и 1846 годах – ирландскими врачами Робертом Адамсом и Уильямом Стоксом.

Описание АВ блокады

Врачи и ученые описали атриовентрикулярную блокаду еще до появления электрокардиограммы. Сегодня это кажется очень удивительным, настолько для нас естественно существование кардиографии.

В частности, Фридерик Венкебах и Джон Хэй в начале 20 века описали атрио-вентрикулярную блокаду 2 степени, используя сфигмографию и мониторинг давления в венозной системы.

Вольдемар Мобитц классифицировал различные варианты АВ блокады.

Электрокардиография

Изобретение электрокардиографии было большим прорывом в кардиологии в конце 19 начале 20 века. Особенно это касается понимания сущности различных аритмий, и как следствие развития методов лечения, включая электростимуляцию.

Поэтому, можно сказать, что запись ЭКГ была предвестником появления первых кардиостимуляторов. Первым врачом, записавшим электрокардиограмму был Август Валер в конце 19 века. На запись Валера была не совершенной и не достаточно подробно описанной.

Исследования Валера продолжил Уильям Эндховен, которых не только записывал электрокардиограмму человека, но и ввел в практику описание и классификацию зубцов и интурвалов на электрокардиографии: P, Q, R, S, T. Эндховен использовал для записи кардиограммы гальванометр.

Руки и ноги пациента помещались в физраствор, чтобы улучшить контакт.

В 1924 году Эндоховен получил нобелевскую премию в области физиологии за внедрение электрокардиографии и гальванометра.

В 1933 году Вильсон Ф.Н. внедрил в практику стандартные отведения. В 1942 году Гольдбергер Е. дополнил электрокардиограмму грудными отведениями. В результате появились стандартные 12 отведений ЭКГ, которые и известны нам по сей день. В то время компаний выпустили электрокардиографы.

Первые кардиостимуляторы: механизмы 1920-1930 годов

Заслугу изобретения первого наружного кардиостимулятора разделили между собой два доктора: австралийский анестезиолог Марк Лидвелл и американский физиолог Алберт Химэн. Работая независимо в разных концах мира они разработали первый кардиостимулятор, который был наружным.

В 1928 году Марк Лидвелл использовал электрическую стимуляцию сердца, чтобы сохранить жизнь ребенку, родившемуся с полной АВ блокадой. Ребенок выжил. В 1932 году Химен разработал мотор с ручной подзаводкой, генерирующий электрические импульсы.

Свой прибор он назвал искусственным водителем ритма. Этот термин используется и в настоящее время. Всего было изготовлено 3 модели данного аппарата, ни один из них не сохранился до настоящего времени.

Необходимо отметить, что Химен встретил сопротивление медицинской общественности, которая отвергла его изобретение.

1950 годы – первый портативный кардиостимулятор, работающий от сети

Работающий от сети кардиостимулятор был изобретен в ранних 1950-х годах. Это были массивные устройства, которые возили на тележках. Они требовали подключения к сети. Таким образм источником питания был переменный ток.

Их называли портативными только лишь потому, что пациенты могли ходить, но не дальше, чем позволял электрический выход сети.

Изобретения подобного кардиостимулятора было прямым следствием экспериментов с гипотермией Вильфреда Бигелоу и Джона Каллагана.

В то же время стал использоваться трансвенозный доступ и биполярные электроды. Трансвенозный доступа вместе с портативным стимулятором внедрил канадский инженер Джон Хопс. Это избавило он крайне некомфортного прежнего способа стимуляции сердца с использованием игл и сопутствующим дерганием грудной клетки.

В 1951 году кардиологи из города Бостон Пауль Золь разработал внешний настольный кардиостимулятор, который успешно применялся в лечении атрио-вентрикулярной блокады.
Кардиостимулятор PM-65 , разработанный Золем, представлял из себя монитор электрокардиограммы, объединенный с кардиостимулятором.

Он вырабатывал электрические импульсы длительностью 2 мс, амплитудой 50 и 150 Вольт. Использовался переменный ток, который доставлялся пациенту через пару электродов из металла. Площадь контакта электрода была 3 квадратных сантиметра. Электроды раздражали кожу, кроме того, периодичные электрические шоки были болезненными.

Сам же кардиостимулятор был громоздкий и тяжелый.

Кроме того именно Золь в 1956 году применил электрический шок, для купирования фибрилляции желудочков.

В 1956 году английский врач Аубрей Литам и Джуфри Дэвис разработали первый стимулятор, работающий по требованию. То есть если сердце сокращалось самостоятельно, то он не наносил стимул, что позволило избежать вероятности попадания стимула на Т зубец при асинхронной стимуляции. Этот кардиостимулятор был также громоздким и работал от сети.

Золотые годы кардиостимуляции: 50-е – 60-е годы XX века

В 1957 году был разработан первый переносной кардиостимулятор, работающий от батареи. Непосредственное участие в его разработки приняли основатели фирмы Medtronic, Е. Бакен и Палмер Хермюндсли.

В это время активно развивалась хирургия на открытом сердце. Одним из выдающихся хирургов был Вальтон Лиллехай. Именно он принял участие в разработки электродов, которые подшивались к сердцу после открытой операции. Это позволило уйти от высоковольтной стимуляции, потому что если электрод напрямую контактирует с сердцем, то достаточно нескольких вольт для эффективной стимуляции.

Первая имплантация кардиостимулятора в организм человека была выполнена в Швеции. Система была разработана хирургом Аке Сеннисом и врачом изобретателем Руна Элмквисом. Пациентом был 43 летний инженер Арне Лфрссон.

В дальнейшем развитие шло в направлении уменьшения размеров кардиостимуляторов, увеличения срока службы, появления новых функций.

первый имплантируемый ЭКС

Источник: https://ritmcardio.ru/pro-kardiostimulyatory/istoriya-kardiostimulyatsii/

Кардиостимулятор: сердце в правильном ритме

История создания электрокардиостимуляторов

В России ежегодно в имплантации электрокардиостимуляторов (ЭКС) нуждаются около 50 тыс. пациентов. Впервые такая операция в нашей стране состоялась почти 60 лет назад.

Имплантацию провел один из основоположников сердечно-сосудистой хирургии Александр Бакулев, а разработку первого отечественного электрокардиостимулятора доверили крупному оборонному предприятию – Конструкторскому бюро точного машиностроения. Сегодня это КБ точмаш им. А.Э. Нудельмана, входящее в Ростех.

Кардиостимуляторы со временем становятся все надежнее, меньше и легче. Появились более совершенные двух- и трехкамерные модели.

Кстати, первый отечественный двухкамерный электрокардиостимулятор также был создан на предприятии, которое сегодня входит в состав Ростеха – специалистами Ижевского механического завода.

Разбираемся, что такое кардиостимулятор, как сугубо оборонные предприятия занялись разработкой ЭКС и каких успехов они достигли.

Не сбиться с ритма: как работает электрическая система сердца

Прежде чем разобраться, что такое кардиостимулятор и как он работает, требуется вспомнить анатомию и физиологию такого органа, как сердце. Сердце обладает своей внутренней электрической системой, которая контролирует скорость и ритм его работы.

При каждом сердцебиении электрический сигнал распространяется от верхних палат сердца (предсердий) в две нижние камеры сердца (желудочки). Затем желудочки сжимаются и перекачивают кровь в остальную часть тела.

Комбинированное сокращение предсердий и желудочков – это и есть сердцебиение.

Каждый электрический сигнал обычно начинается в группе клеток, которая называется синусовым узлом. С возрастом или при наличии сердечно-сосудистых заболеваний синусовый узел утрачивает свою способность устанавливать правильный темп для сердечного ритма.

Проблемы со скоростью или ритмом сердцебиения называются аритмии. Во время аритмии сердце может биться слишком быстро (тахикардия), слишком медленно (брадикардия) или с нерегулярным ритмом.

Электрический сигнал может и вовсе прерывается, когда он движется по сердцу.

Сегодня в структуре сердечно-сосудистых заболеваний такие нарушения ритма сердца занимают одно из ведущих мест и являются ежегодно причиной смерти 200 тыс. людей в России.

С такой неисправной электрической сигнализацией в сердце может справиться электрокардиостимулятор. Используя электрические импульсы, он предотвращает аритмии и заставляет сердце биться в правильном ритме. Чтобы понять, как электрокардиостимулятор справляется с такой нелегкой задачей, рассмотрим сначала что из себя представляет этот миниатюрный, но сложный электронный прибор.

Сердечный друг весом 20 грамм: устройство и принцип действия кардиостимулятора

Кардиостимулятор, по существу, состоит из трех составных частей: генератора электрических импульсов, батареи, а также ряда проводов с электродами на наконечниках. Аккумулятор питает генератор, и оба они окружены тонким металлическим корпусом, который соединяется с сердцем проводами.

Все части ЭКС со временем значительно эволюционировали. К примеру, генератор электрических импульсов в настоящее время состоит из программируемого микропроцессора.

Если первые кардиостимуляторы постоянно генерировали электрический импульс с частотой 70 ударов в минуту, сейчас кардиостимуляторы в состоянии отслеживать электрические импульсы предсердий и желудочков, а также ряд других параметров, таких как скорость дыхания и движения тела.

Поэтому они могут вмешаться в регуляцию сердечного ритма только в случае необходимости, например, когда человек занимается спортом или нервничает, то есть вести себя совсем как здоровое сердце.

Современные литий-ионные батареи не только продлили срок службы ЭКС примерно до 15 лет, но и позволили значительно уменьшить его габариты. Теперь генератор и аккумулятор помещаются в коробку из титана размером 5×4,5×1 см, весом всего 20 граммов.

От этой коробочки отходят провода, которые через вену или артерию доходят до нужной области сердца для стимуляции сокращений. Таких проводов может быть от одного до трех, от их количества зависит тип кардиостимулятора: одно-, двух- или трехкамерный.

Однокамерный электрокардиостимулятор имеет один такой провод, который соединяет его с одной полостью сердца: это может быть правое предсердие или правый желудочек.

Двухкамерный электрокардиостимулятор подключается к двум полостям сердца, а трехкамерный, соответственно, имеет три провода. Такой кардиостимулятор может стимулировать как правое предсердие, так и обе полости желудочков.

ЭКС подбирается и программируется индивидуально для каждого пациента с учетом ритма его сердца.

Электрокардиостимулятор имплантируется в тело человека (обычно под подкожной жировой клетчаткой грудной клетки) и с помощью электродов присоединяется к сердечной мышце.

Электрокардиостимулятор воздействует на сердечную мышцу при отсутствии естественного сердечного ритма, то есть выдает электрический импульс. В результате этого импульса сердечная мышца сокращается.

В наши дни имплантация ЭКС считается несложной операцией, которая проводится под местным наркозом. Но когда-то, это было серьезным, опасным для жизни, оперативным вмешательством.

Оборонные технологии на страже сердца: история появления и эволюция ЭКС

Помочь сердцу работать в правильном ритме с помощью электрических импульсов пытались еще до создания имплантируемых кардиостимуляторов. Тогда ЭКС представляли собой большие и сложные аппараты, располагавшиеся снаружи. Даже если больному и удавалось продлить жизнь, то он оставался прикованным к постели.

В 1957 году был сделан очень важный шаг в развитии ЭКС: электрокардиостимуляторы стали работать от батареек. Первая в истории имплантация такого электрокардиостимулятора с батарейкой была проведена в 1958 году в Стокгольме.

Пациентом стал 43-летний Арне Ларссон, страдавший тяжелым нарушением сердечного ритма. Первый имплантированный кардиостимулятор несравним с современными ЭКС.

Размером устройство было с хоккейную шайбу, при этом работало нестабильно: через неделю эксплуатации пациенту пришлось делать повторную операцию и заменить аппарат. В общей сложности Ларссону меняли электрокардиостимулятор больше 20 раз.

Проблема была решена только после последней операции в 1961 году, когда ему был установлен кардиостимулятор новой конструкции. Кстати, Арне Ларссон прожил до 86 лет, и скончался не из-за нарушений сердечной деятельности, а от другой болезни.

Советские медики не отставали от западных коллег. История отечественной кардиостимуляции ведет отсчет с 1960 года, когда академик Александр Бакулев обратился к ведущим конструкторам страны с предложением о разработке медицинских аппаратов.

Первыми откликнулось специалисты Конструкторского бюро точного машиностроения, ведущего предприятия оборонной отрасли, возглавляемого тогда Александром Нудельманом. Сегодня это АО «Конструкторское бюро точного машиностроения им. А.Э.

Нудельмана», входящее в состав Госкорпорации Ростех.

Именно на этом оборонном предприятии начались первые разработки имплантируемых ЭКС. И уже в декабре 1961 года Бакулев провел операцию по имплантации первого отечественного стимулятора ЭКС-2. На тот момент этот прибор считался одним из наиболее надежных и миниатюрных стимуляторов в мире. ЭКС-2 был на вооружении врачей более 15 лет, спас жизнь тысячам больных.

Александр Бакулев во время операции в Институте грудной хирургии Академии медицинских наук СССР

Всего в КБ точмаш было создано 25 образцов электрокардиостимуляторов, не уступающие по своим характеристикам аналогичным зарубежным образцам.

В их числе мультипрограммируемый стимулятор ЭКС-500 и кардиостимулятор ЭКС-445, установка которого позволяет заменить операцию по пересадке сердца.

Научно-технические решения ЭКС-445 были отмечены золотой медалью с отличием на Всемирном салоне изобретений «Брюссель-Эврика».

Кстати, когда было налажено массовое производство кардиостимуляторов, Александр Нудельман добился учреждения военной приемки этой продукции, понимая всю ее значимость.

В 1988 году производство ЭКС начало осваивать другое оборонное предприятие – Ижевский механический завод. Сегодня предприятие является одним из лидеров на рынке отечественных электрокардиостимуляторов. Здесь осуществляется как разработка, так и производство ЭКС, включая все комплектующие.

Специалисты Ижевского завода разработали целый ряд принципиально новых моделей кардиостимуляторов. Среди них, однокамерные «Байкал-SC», «Байкал-332» с развитой системой диагностики по телеметрическому каналу, что позволяет накапливать статистическую информацию о работе сердца пациента и работе самого ЭКС.

На Ижевском механическом заводе был создан первый отечественный двухкамерный ЭКС. В двухкамерных стимуляторах, выпускаемых с 2007 года, заложены физиологические функции: например, mode switch – автоматическое переключение режима стимулятора при возникновении трепетания предсердия.

Последние модели завода – однокамерные малогабаритные кардиостимуляторы VIRSAR SR и VIRSAR SC, а также двухкамерные VIRSAR DR и VIRSAR DC.  Все они обладают функцией частотной адаптации.

То есть такие электрокардиостимуляторы могут автоматически подстраивать частоту импульсов к изменяющимся физиологическим потребностям человека.

Совсем как здоровое сердце они меняют частоту при физической активности или эмоциональном стрессе.

Для имплантации ЭКС нужен не только сам прибор, но еще и электрод, который устанавливается в сердце. Сегодня клиники предпочитают, чтобы электрокардиостимулятор и электроды были от одного производителя.

Поэтому Ижевский завод занимается разработкой современных моделей электродов для имплантируемых ЭКС.

Такой комплексный подход, а также практически оборонная надежность ижевских кардиостимуляторов позволяет им успешно конкурировать с зарубежными образцами.

Источник: https://rostec.ru/news/kardiostimulyator-serdtse-v-pravilnom-ritme/

Российские ученые разработали первый эпикардиальный электрокардиостимулятор

История создания электрокардиостимуляторов

Команда стартапа “Разработка блока электроники с функцией длительного кардиомониторинга для применения в беспроводной электрокардиостимуляции” под руководством Ольги Бокерия разрабатывает усовершенствованную модель электрокардиостимулятора, предназначенную для пациентов с нарушениями ритма сердца, в частности, брадикардией. Аппарат для лечения детей и взрослых сможет выполнять длительный кардиомониторинг, выявлять скрытые аритмии, увеличит срок между плановыми заменами устройства в два раза, до 15 лет, и будет дешевле импортных аналогов.

Проект является участником крупнейшего в России и Восточной Европе акселератора GenerationS от РВК.

В основе разработки – устройство, изготовленное из биосовместимого материала титана, размером 22*12 мм и весом до 11 г.

В отличие от используемых в современной медицине эндокардиальных кардиостимуляторов, устройство крепится не внутри сердца, а на внешнюю поверхность левого желудочка.

Благодаря такой фиксации устройства у пациента снижается риск тромбоэмболических осложнений, а также улучшается состояние сердца, минимизируются проявления сердечной недостаточности, если она была на момент имплантации.

Устройство может применяться для лечения детей. За счет стимуляции левого желудочка эпикардиальный электрокардиостимулятор не вызывает сердечной недостаточности, которую рано или поздно провоцируют кардиостимуляторы, осуществляющие правожелудочковую стимуляцию.

Детям необходимо ходить со стимулятором всю жизнь, поэтому риск развития сердечной недостаточности у них возрастает. Кроме того, имплантировать эндокардиальный кардиостимулятор детям с диаметром сосуда менее 7-8 мм было невозможно, так как диаметр стимулятора и доставляющего устройства был минимум 5-6 мм.

Кардиостимулятор, разработанный командой проекта, может быть введен через маленький разрез 3-3,5 см в межреберном промежутке или при помощи торакоскопии ребенку любого возраста и веса.

Разработка находится на стадии начала клинических испытаний. В результате доклинических испытаний на базе ННПЦ ССХ им. А.Н. Бакулева разработчики определили оптимальную область для проведения операции и разработали методику имплантации электрокардиостимулятора.

Клинические испытания аппарата уже начались: была выполнена первая имплантация однокамерного беспроводного электрокардиостимулятора в область верхушки левого желудочка после операции на открытом сердце. В 2017 году команда планирует продолжить разрабатывать функцию длительного кардиомониторинга и блок электроники.

К 2018 году должны завершиться клинические испытания, медицинское изделие будет зарегистрировано, что даст возможность запустить серийное производство.

Аналогов беспроводного эпикардиального электрокардиостимулятора пока не существует. В мире применяются эндокардиальные, крепящиеся в правом желудочке сердца, беспроводные электрокардиостимуляторы.

Такие кардиостимуляторы не исключают возможность образования тромбов, инфицирования, травмы внутрисердечных структур, смещения стимулятора в просвет легочной артерии с ее полной или частичной закупоркой и даже разрыв стенки сердца.

Сейчас в сфере имплантируемых устройств наблюдаются тенденции к отказу от проводов, увеличению срока службы батареи, обеспечению наиболее физиологической стимуляции сердца при отсутствии контакта с кровью.

На мировом рынке существует потребность в подобных устройствах.

Проблемы с электродами в среднем провоцируют 20% всех повторных имплантаций, а также являются причиной возникновения таких осложнений у пациентов, как тромбоз сосуда, инфицирование электрода, нарушение функции трикуспилального клапана, сердечная недостаточность и выход электрода в околосердечную сумку с развитием опасного кровотечения (тампонады сердца). Таким образом, проблемы существующих технологий элекрокардиостимуляции приводят к дополнительным затратам в этой области.

Несмотря на ежегодное увеличение числа имплантированных электрокардиостимуляторов на 800-900 штук, в России существует как минимум 60%-й дефицит электрокардиостимуляторов, что свидетельствует о неудовлетворительном обеспечении спроса на имплантируемые электрокардиостимуляторы отечественного производства.

“Цена на импортный аналог электрокардиостимулятора в разы превышает стоимость отечественной разработки, в то время как импортных электрокардиостимуляторов имплантируется значительно меньше, чем отечественных.

Такая ситуация позволяет сделать вывод, что увеличение производства отечественных моделей и внедрение усовершенствованных технологий – насущное требование рынка”, – сообщила руководитель проекта Ольга Бокерия.

По результатам акселерационной программы GenerationS команда проекта получила грант от Фонда содействия инновациям в размере 2 млн рублей в рамках программы “Старт”. Разработчики планируют использовать грант для выполнения НИОКР на доработку электрокардиостимулятора.

“Участие в акселераторе сыграло большую роль в развитии проекта и компании в целом.

В рамках акселерационной программы проводились лекции, семинары, мастер-классы с участием спикеров и менторов, представляющих разные сферы бизнеса и медицинского сообщества.

Кроме того, нам предоставили уникальную возможность  встретиться с потенциальными инвесторами и заказчиками, наладить связи с новыми партнерами”, – отметила Ольга Бокерия.

Сейчас партнерами проекта в России выступают Научный центр сердечно-сосудистой хирургии, Национальный исследовательский университет “МИЭТ” и поставщик имплантируемых медицинских изделий в России ЗАО “ИМПЛАНТА”.

O GenerationS

GenerationS – крупнейший стартап-акселератор России и Восточной Европы, федеральная платформа развития инструментов корпоративной акселерации. Проводится РВК с 2013 года. Индустриальными партнерами GenerationS ежегодно становятся более 20 российских корпораций, в интересах которых проводится отбор и акселерация стартапов.

По итогам многоступенчатой экспертизы участники GenerationS получают широкие возможности для развития бизнеса и привлечения инвестиций, доступ к ресурсам и инфраструктуре партнеров акселератора. В 2016 году на участие в GenerationS подано 4237 заявок из 30 стран мира. Призовой фонд GenerationS-2016 составит 15 млн руб.

, общая стоимость призов от партнеров превысит 100 млн руб.

www.generation-startup.ru

О рвк

АО “РВК” – государственный фонд фондов, институт развития Российской Федерации. Основные цели деятельности АО “РВК”: стимулирование создания в России собственной индустрии венчурного инвестирования и исполнение функций проектного офиса Национальной технологической инициативы (НТИ). Уставный капитал АО “РВК” составляет более 30 млрд руб.

100% капитала РВК принадлежит Российской Федерации в лице Федерального агентства по управлению государственным имуществом Российской Федерации (Росимущество). Общее количество фондов, сформированных АО “РВК”, достигло 22, их суммарный размер – 33 млрд руб. Доля АО “РВК” – 20,4 млрд руб. Число одобренных к инвестированию фондами РВК инновационных компаний достигло 214.

Совокупный объем проинвестированных средств – 17,7 млрд руб.

www.rvc.ru

Источник: https://tass.ru/novosti-partnerov/4219514

Books-med
Добавить комментарий