Искусственные органы и протезирование доклад
Обновлено: 08.07.2024
Трансплантация легких представляет собой сложную и еще нерешенную проблему трансплантологии в рамках СССР. Трансплантация легких в России начала активно развиваться после 2011 года, когда команда под руководством М.Ш. Хубутия при участии с Е.А. Тарабрина, С.В. Головинского впервые выполнили успешную трансплантацию легких в стране за долгие годы. Уже к 2018 году было выполнено более 58 успешных трансплантаций. Подробнее с состоянием трансплантации легких можно ознакомиться ниже, а мы вернемся к истории вопроса.
Несмотря на то что первые пересадки легких в эксперименте были осуществлены еще в 1947 г. (В. П. Демихов), а в клинике в 1963 г. (Харли), эта операция до сих пор не вошла в клиническую практику: к 1978 г. в мире произведено всего около 40 операций. Причиной являются неудовлетворительные результаты — небольшая продолжительность жизни больных после операции из-за возникновения инфекционных осложнений. Проблема трансплантации легких нуждается в энергичной экспериментально-клинической разработке. По мнению трансплантологов, пересадка легких прежде всего показана больным, страдающим двусторонними патологическими процессами, которые приводят к прогрессирующим необратимым изменениям паренхимы легкого (эмфизема легких, пневмосклероз, прогрессирующий силикоз и т. д.). Одним из показаний к пересадке легкого являются односторонние патологические процессы (например, рак легкого) при низких функциональных возможностях противоположного легкого.
Трансплантация поджелудочной железы. В клинической практике используются два метода пересадки поджелудочной железы: тотальная пересадка железы с сегментом двенадцатиперстной кишки и пересадка хвоста и тела поджелудочной железы. В клинике первую пересадку поджелудочной железы больному, длительное время страдавшему сахарным диабетом с развившейся диабетической нефропатией, произвел Лиллихай (1967). Одним из наиболее сложных этапов операции является выведение протока поджелудочной железы таким образом, чтобы обеспечить отток ее секрета в кишечник. Клиническая пересадка поджелудочной железы в настоящее время производится эпизодически в ряде трансплантационных центров.
Новым интересным направлением в проблеме трансплантации поджелудочной железы и лечения диабета является разрабатываемая в последние годы пересадка бета-клеток (островков Лаигергаиса). Наиболее трудным при этом является выделение р-клеток из донорской поджелудочной железы; затем выделенные клетки выращиваются в культуре тканей. Сама операция пересадки бета-клеток является предельно простой и заключается в инъекции взвеси клеток в брюшную полость. На VI Международном конгрессе трансплантологов (1976) уже сообщалось о первом опыте применения этого метода в клинической практике.
Искусственные органы
Важным разделом трансплантологии, получающим все более плодотворное развитие, является создание и применение искусственных органов. Созданию искусственных органов способствуют современные достижения математики, механики, электроники, химии полимеров и инженерного освоения различных видов энергии: эти достижения реализуются в конкретных конструкциях, способных имитировать функции природных прототипов. Необходимость создания искусственных органов обусловлена, во-первых, большими возможностями интенсивной терапии и, во-вторых, тем, что хирургическая служба трансплантации ис сможет полностью решить проблему замещения утраченных жизненно важных органов человека из-за дефицита пригодных донорских органов.
Искусственные органы — это устройства, предназначенные для временной или постоянной активной замены утраченной функции природного прототипа (правда, эта функция еще не может быть замещена полностью, особенно если конкретный прототип, например легкое, печень, почка или поджелудочная железа, обладает комплексом сложных функций). С искусственным органом не следует отождествлять функциональный протез — устройство, пассивно воспроизводящее основную утраченную функцию природного прототипа за счет своей формы или конструктивной особенности.
Первые исследования по этому разделу выполнил С. С. Брюхоненко, создавший автожектор (1928)—первое в мире искусственное сердце. Большое значение имело изобретение искусственной почкн Колфом (1944).
Искусственные органы можно подразделить на неимплантируемые и частично или полностью имплантируемые. Примером исимплантируемого искусственного органа, временно и прерывисто возмещающего утраченную жизненно важную функцию организма, является искусственная почка, обеспечивающая экстракорпоральный гемодиализ. Этот искусственный орган уже нашел широкое клиническое применение как в комплексном методе длительного лечения хронической почечной недостаточности, так и для временного поддержания жизнедеятельности организма в период подбора донорской почки для ее трансплантации, а также в восстановительном периоде сразу же после операции и при подготовке к повторным трансплантациям, если они необходимы. К неимплантируемым временно действующим искусственным органам относится оксигенатор (искусственное легкое), который используется в кардиохирургии при операциях на открытом сердце и в специальных перфузионных системах для интенсивного лечения острой дыхательной недостачточности.
К числу полностью имплантируемых устройств, постоянно и непрерывно выполняющих функцию природного аналога, следует отнести искусственные клапаны сердца. На первых этапах их разработки кардиохирурги н инженеры стремились воспроизвести конструкцию природного прототипа. Однако значительно более долговечными и оптимальными по гемодинамическим параметрам оказались совсем иные—шариковые, полусферические н дискообразные каркасные конструкции искусственных клапанов сердца, которые н нашли широкое применение в кардиохирургической практике. В качестве имплантируемых устройств применяются элсктрокардиостимулиторы, постоянно н непрерывно возмещающие функцию пронодящей системы естественного сердца. Их используют и как внешние неимплантируемые аппараты, временно применяемые н критических ситуациях до имплантации постоянного электрокардиостимулятора.
Усилия ученых сосредоточены на создании для клинического применения трех искусственных жизненно важных органов — сердца, печени, поджелудочной железы, а также на дальнейшем совершенствовании разнообразных моделей искусственной почки.
Современные модели искусственного сердца имеют различное целевое назначение. Так, модели, имплантируемые на место выходящего из строя природного прототипа, способны временно, до подбора и трансплантации донорского сердца, обеспечить непрерывное кровообращение в организме реципиента. Экспериментально уже доказана возможность многодневной, многонедельной функции искусственного сердца. Разработаны также модели имплантируемых искусственных желудочков сердца, которые при параллельном подключении можно использовать для временной непрерывной и прерывистой помощи правому или левому желудочку естественного аналога при интенсивном лечении острой сердечной недостаточности.
В настоящее время еще нет устройств или аппаратов, которые можно было бы назвать искусственной леченью. Создание их в ближайшем будущем также весьма проблематично. Однако уже сейчас созданы неимплантнруемые устройства, временно и прерывисто обеспечивающие гсмосорбцню, т. е. имитирующие ту или иную функцию печени (удаление из крови аммиака, билирубина и других шлаков), что помогает более эффективно вести борьбу с печеночной недостаточностью. Проблема создания н применения искусственных органов продуктивно разрабатывается в СССР, США, ЧССР, Франции.
В работе раскрывается вопрос о том, какие органы можно протезировать, из каких материалов.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| protezirovanie_organov_cheloveka.docx | 582.04 КБ |
Предварительный просмотр:
Полное название темы работы
протезирование органов человека
Название секции Конференции
экология человека и основы здорового образа жизни
Фамилия имя отчество (полностью)
автора, дата рождения (ДД.ММ.ГГГГ)
Козлов Анатолий Вадимович, 6.02.2000
Домашний адрес автора (-ов)
663770,Красноярский край, Тасеевский район, с.Тасеево, ул.Сибирская
Место выполнения работы
Ответственный за корректуру текста работы
e-mail (обязательно)
Контактный телефон
Многие из нас любят смотреть фантастические фильмы, где оживают мертвые, когда в них внедряют инородные тела или восстанавливают органы и конечности. На современном этапе развития нашего общества фантастические замыслы писателей уже приобрели реальные черты. У всех механизмов, аппаратов и приборов есть свои запчасти, которые очень легко можно заменить, если они износились. Мне стало интересно узнать, а можно ли создать запасные органы для человека, и таким образом продлить ему жизнь. Прочитав литературу, я узнал, что такой работой занимаются инженеры, химики, физики, биологи и медики. В настоящее время появилась новая специальность кибернетика. Работа в этой области очень сложная, но есть уже некоторые успехи. Проектированием, изготовлением и применением протезов занимается медико-техническая дисциплина, называемая протезированием. Именно протезирование помогает восстановить утраченные формы и частично функции отдельных органов у больных и инвалидов. Благодаря этому люди могут вести обычный образ жизни.
Целью моей работы является – выяснить, какие органы можно протезировать и из каких материалов их изготавливают.
Для достижения цели, я поставил следующие задачи:
1. изучить литературу по вопросу протезирования
2. узнать историю создания протезов
3. ознакомиться с типами протезирования и видами протезов
4. проанализировать статистические данные протезирования в нашем районе
Гипотеза: я думаю, что можно изготовить протез любого органа человека.
Объект исследования – органы человека
Предмет исследования – протезирование
2.ПРОТЕЗИРОВАНИЕ НА СЛУЖБЕ ЧЕЛОВЕКА
2.1.ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ПРОТЕЗОВ
Изучив литературу, я узнал, что первые протезы появились уже в глубокой древности, и они были изготовлены из дерева. Посаженный на цепь грек Фемистокл, чтобы осуществить побег был вынужден отпилить себе ногу, а затем он попросил знакомого плотника сделать себе протез из деревяшки. Около 500 лет до н.э. в основном делали протезы ног, 200 лет до н.э. уже стали изготавливать протезы рук. Первая рука была железная, один протез хранится в Нюрнбергском музее. В 1552 году был изготовлен протез ноги с коленным шарниром и замком внутри. Англичанин Д.Поте в 1800 году изготовил деревянную ногу со сгибающимися коленным и голеностопным шарнирами, движения которых регулировались. В 19 в голландцем Петерсоном был изобретен протез плеча, пальцы которого сгибались за счет пружинок. В России протезированием занимались И.П.Кулибин, Н.И.Пирогов, Р.Р.Вреден, Г.И.Турнер. В результате развития техники и механики стали появляться более совершенные протезы, имитирующие потерянную часть тела и способные двигаться за счет встроенных механизмов. В современном протезировании апробированы различные материалы в протезных изделиях, применяются новые методы исследования протезированных: биомеханические, физиологические и др. Советские учёные впервые в мире разработали и внедрили в практику протезы верхних конечностей с биоэлектрической системой управления. В век электроники появились протезы внутренних органов, таких как сердце, суставы, зубы, глаза, почки и другие органы. Современная медицина работает над вопросом исключения протезирования благодаря технологиям стволовых клеток.
Проанализировав литературу, я выяснил, что протезирование условно делится на три группы. Анатомическое – используется для восстановления формы утраченного органа и частично функции (протезы рук, ног, глаз, ухо, носа, зубов). Функциональное – для применения посторонних источников энергии для обеспечения функций конечности или органа (протезы руки с биоэлектрическим управлением, слуховые аппараты). Лечебное - направлено на временное ограничение функции органов (корсеты при сколиозах, ортопедические аппараты, ортопедическая обувь). Протезы бывают временные, лечебно-тренировочные, постоянные и рабочие, а также съёмные и несъёмные.
2.3.МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ
В современном мире в литературе описано, что к основным материалам для изготовления протезов конечностей относят: алюминий, титан и нержавеющую сталь. Несколько лет назад начали использовать более современные материалы, такие как силиконовые чехлы, позволяющие надёжней фиксировать протез на культе и защищать кожный покров, при непосредственной ходьбе. Людям с ампутированными конечностями, использующими протезы ног знакомы ситуации и проблемы связанные с их применением. Кожный покров постоянно подвергается не свойственным ему нагрузкам, и только специальная защита и постоянный уход за культей способны хоть как-то уберечь от болей и раздражений. В настоящее время с овременные протезы изготовляют из дерева, металла (легких сплавов) и пластмасс. Для протезирования зубов используют керамокомпозит и металлокерамику, они обладают высокой прочностью, биосовместимостью с тканями зубов и гидрофобностью, за счет чего материал не поддается окрашиванию от употребления в пищу чая, кофе и других красящих продуктов. Стекловолокно, которое является своеобразным каркасом, позволяет укрепить мостовидное соединение безметалловых коронок, обеспечивает эстетичность и прочность конструкции[2]. Для изготовления искусственного глаза используют стекло и современные гидрогели, которые заменяют стекловидное тело в глазном яблоке и поддерживают его форму.
2.4.СОВМЕСТИМОСТЬ ПРОТЕЗОВ С ОРГАНИЗМОМ
Работая над этой темой, я решил выяснить, имеют ли место в нашем районе случаи протезирования органов жизнедеятельности человека. Для этого я обратился в Центральную районную больницу и узнал, что в основном у нас делают протезирование зубов.
На современном этапе развития технического прогресса и научных достижений люди с физическими недостатками имеют большой выбор различных возможностей и ассортимент протезной продукции, а также полный ассортимент различного адаптивного оборудования. Сейчас в сфере протезирования, в основном благодаря развитию инновационных технологий наблюдается всплеск новых разработок и достижений. Основная цель, которую пытаются достичь ученые и инженеры всего мира - воплотить в искусственном изделии все функции живых органов. Быстрое развитие медицинских технологий и все более активное использование в них последних достижений смежных наук позволяют сегодня решать такие задачи, которые еще несколько лет назад казались невыполнимыми. В том числе – и в области создания искусственных органов, способных все более успешно заменять свои природные прототипы. Не за горами тот день, когда даже самые фантастичные идеи относительно возможностей замены природных органов и систем их искусственными аналогами перестанут быть некой абстракцией. А значит, однажды могут появиться и люди, у которых подобных имплантов окажется больше, чем собственных частей тела.
В ходе работы над данной темой, я узнал много интересного. Познакомился с историей развития протезирования, типами протезирования и видами протезов. А также узнал, какие материалы используются для протезирования. Я считаю, что моя гипотеза полностью подтвердилась, действительно в современном мире можно изготовить практически любой орган человека. Имея протез вместо утраченного органа, человек может вести при этом обычный образ жизни.
Одно из важных направлений современной медицины - создание искусственных органов. Искусственные органы - это созданные человеком органы - имплантаты, которые могут заменить настоящие органы тела.
В наши дни актуальна практика выращивания искусственных органов, мнения людей в этой области расходятся в конечном решении. Некоторые люди считают что такие технологии являются опасными и их необходимо дорабатывать перед тем как давать ими пользоваться всем людям, другие скажут что выращивание органов уже достаточно изучено и проработано, такие люди считаю что это новый шаг в развитии человека.
Из всех точек зрения по этой теме можно задать еще больше вопросов для самого себя. Я помогу дать ответ что такое искусственно выращенный орган, как его выращивают и стоит ли он внимания. Что же, приступим к изучению этого вопроса, разберем технологию роста, после кратко углубимся в историю, найдем все плюсы и минусы таких органов и завершим выводом по этому вопросу.
Выращивание искусственных органов.
Органы могут выращиваться искусственно как в теле человека, так и вне организма. В ряде случаев имеется возможность выращивать орган из клеток того человека, которому его собираются трансплантировать. Разработан ряд методов выращивания биологических органов, например, с помощью специальных приборов, работающих по принципу 3D принтера.
Для выращивания органа необходимы в первую стволовые клетки, это те клетки которые еще не определились какая у них роль в организме и зависимо от дозировки цитокина и структуры матрикса стволовая клетка может определить кем она является.
Матриксы играют роль почвы для будущего органа и являются его основой.
Сначала из матриксов делают основу похожую на будущий орган, на эту основу будто нанизывают стволовые клетки. В процессе используются полезные вещества которые играют роль удобрения в процессе. После вводятся капилляры с кровью, такой процесс называют васкуляризацией.
К рассматриваемому направлению можно отнести предложение о возможности выращивания, для замены поврежденного тела человека с сохранившимся мозгом, самостоятельно развивающегося организма, клона - “растения” (с отключенной способностью мыслить).
Сегодня умеют выращивать практически все что только необходимо: кожа, хрящи, кости, кожа, внутренние органы, кровеносные сосуды и самое главное нервная ткань мозга. Раньше считалось что нервную клетку нельзя восстановить, но как оказалось это не так, впервые открыл такое явление ученый Энтони Атала, признанный Врачом года-2011, глава лаборатории в Институте регенеративной медицины Вейк Сити (США). Именно под его руководством 12 лет назад был создан первый искусственный орган – мочевой пузырь. Позже он вспоминал свои слова:
История развития выращивания искусственных органов
1925 год - это год, когда С. Брюхоненко и С. Чечулин (советские ученые) провели опыт со стационарным аппаратом, способным заменить сердце. Вывод из этого опыта состоял в следующем: голова собаки, отделённая от туловища, но подключенная к донорским лёгким и новому аппарату способна сохранять жизнеспособность в течение нескольких часов, оставаясь в сознании и даже употребляя пищу. 1925 год принято считать началом отсчета в истории разработок искусственных органов.
В 1936 году ученый С. Брюхоненко самостоятельно разрабатывает оксигенатор - аппарат заменяющий функцию легких. В этот момент появилась теоретическая возможность, что теперь можно поддерживать полную жизнеспособность отделенных голов животных до нескольких суток. Но на практике подтвердить эту теорию не удалось. Было выявлено много недостатков оборудования: разрушение эритроцитов, наполнение крови пузырьками, тромбы, высокий риск заражения. Из-за этого первое применение подобного оборудования затягивается на 17-20 лет.
Начало 1937 года - В. Демихов кустарно изготавливает первый образец имплантируемого сердца и испытывает его на собаке. Но низкие технические характеристики нового прибора позволяют непрерывно использовать его в течение лишь полутора часов, после чего собака погибает.
1943 год - Нидерландский ученый В. Кольфф разрабатывает первый аппарат гемодиализа, то есть, первую искусственную почку. Через год он уже применяет аппарат во врачебной практике, в течение 11 часов поддерживая жизнь пациентки с крайней степенью почечной недостаточности.
1953 год - Дж. Гиббон, ученый из Соединенных штатов, при операции на человеческом сердце впервые успешно применяет искусственные стационарные сердце и лёгкие. Начиная с этого времени, стационарные аппараты искусственного кровообращения становятся неотъемлемой частью кардиохирургии.
Плюсы искусственных органов
1 Искусственные органы можно будет заменять больные или поврежденные органы, тем самым, обеспечивая хворого пациента возможность вести здоровую и нормальную жизнь.
2 Искусственные органы может удовлетворить огромный спрос на здоровые донорские органы. Существует огромный список пациентов, которые нуждаются в срочной здоровые органы, но не можете найти подходящий донор.
3 Главная проблема в виде отторжения органа может быть решена за счет искусственных органов. В качестве искусственных органов создаются путем взятия стволовых клеток одного и того же лица и того же органа, то возможность отказа существенно снижается.
4 С помощью регенеративной медицины и искусственных органов терапии, ожоговых даже можете иметь новую кожу.
5 Время, необходимое, чтобы создать или вырастить искусственный орган является меньшей, чем период ожидания на поиск подходящего донорского органа которого совпадает с телом получателя прекрасно.
Минусы искусственных органов
1 Серьезной проблемой является возможное наличие болезни в основе ткани, которая используется для создания органа. Иногда, даже иностранным ткани тела используется для регенерации или восстановления органов. В таких случаях существует вероятность того, что ткани уже инфицированы другими заболеваниями.
2 Общая стоимость выращивания и пересадки искусственного органа, является запредельной, и, следовательно, ограничивает область его применения для широкой публики.
3 Есть высокие шансы на отказ органов, и организм даже может занять некоторое время, чтобы адаптироваться к новому органу. Как организм реагирует на новый орган может варьироваться от человека к человеку. Если есть проблемы с функционирование органов, вам может потребоваться перейти на пересадку.
4 Есть некоторые этические проблемы, связанные с искусственным органам. Есть вероятность, что люди могут злоупотреблять возможностью искусственного органа. В случае с курением, человек не может серьезно относиться к последствиям, и перейти на искусственное орган терапию вместо того, чтобы избегать никотина.
Из всего сказанного выше я убедился что искусственные органы сложный объект для дачи одного верного решения. Каждый будет относиться по своему к этой теме, но я считаю что такая прекрасная возможность как самостоятельное выращивание органа для пересадки другому человеку это настоящий прорыв в развитии, новые возможности и варианты решения разных проблем. Каждый решит сам для себя, нужны ли они ему эти органы, но я уверен, что если они вдруг понадобятся человеку, он явно будет рад тому что сможет получить его в краткие сроки. Нет необходимости ждать донора, наука позволяет вам вырастить себе свой орган и это чудесная возможность. Но у всех чудес есть свои нюансы, так и тут, остаются некоторые пробелы в процессе выращивания, остаются риски, цена выращивания такого органа крайне велика для обычного человека. Все эти проблемы будут решены не скоро, но наука держится на людях, чем больше будет умных людей, тем быстрее будут находиться решения новым и старым проблемам сегодняшнего дня.
И так медицина не стоит на месте, она развивается и в скором будущем созданные искусственные органы смогут полностью заменить больные органы человека. Следовательно продолжительность жизни станет выше. Люди смогут гораздо легче переносить некоторые болезни, такие как рак. Поэтому я смело заявляю, это не конец, не середина, а только начало в истории развития медицины человеком.
Демихов В.П. (1960), Пересадка жизненно важных органов в эксперименте. — М.: Медгиз
Целью исследования было предположить будущее искусственных органов, их виды, возможные проблемы и перспективы. Изучение информации привело к выводу, что искусственные органы будут активно использоваться уже через 50 лет, но это поведет за собой и некоторые минусы.
Ключевые слова: орган, печать органов, органная недостаточность, терминальная стадия, человеческое тело, замена органов.
Мировая нехватка доступных донорских органов практически не дает надежды пациентам, желающим получить шанс на новую жизнь. В ответ на нехватку органов ученые сделали последние успехи в технологии трансплантации, разработав два новых типа замещения органов: ксенотрансплантацию и искусственное замещение органов; последний из двух типов состоит либо из синтетических, либо из натуральных материалов.
Однако, поскольку ксенотрансплантация представляет много рисков для здоровья, искусственные органы обеспечивают более разумный, безболезненный подход к замене органов. Таким образом, усилия ученых и инженеров должны быть направлены на дальнейшее развитие искусственных и биоартификационных органов и материалов. Искусственные органы-синтетические устройства, которые заменяют поврежденные или ослабленные части тела и функции. Точно так же спроектированные биоартифициальные органы служат той же цели замены органов, но производятся с использованием человеческих клеток.
Бионические имплантаты, слово «Бионический’ пересекает биологию и технологию. Нечто искусственное создано для того, чтобы вести себя так, как если бы оно было реальным. С точки зрения человеческого тела, бионические импланты-это практика создания и замены отсутствующей или поврежденной части тела электронным эквивалентом. Иногда бионический имплантат может даже превзойти свой органический аналог. Не следует путать бионику с протезом. Протез– всего лишь заполнитель, дающий владельцу ограниченное применение. Бионика позволяет пользователю восстановить функциональность и использовать конечность или орган так, как будто они никогда его не покидали.
Сочетая исследования в области электроники, инженерии, информатики и биологии, такие объекты, как конечность или орган, предназначены для имитации внешнего вида и функциональности частей человеческого тела.
Новейшие технологии, такие как 3D-печать, нанотехнологии и искусственный интеллект, повышают долговечность и реалистичность бионических имплантатов. Они разработаны для воспроизведения таких чувств, как давление, чувствительность и электрические импульсы, связанные с осязанием и зрением.
В отличие от традиционного 2D — принтера, который печатает на плоской поверхности, 3D-принтеры добавляют еще один размер-глубину. Известное как аддитивное производство, 3D-печать распределяет различные материалы вверх и вниз, влево и вправо, назад и вперед, чтобы напечатать элемент позже слоем.
Процесс создания искусственной ткани-сложный и дорогостоящий процесс. Чтобы построить 3D-структуры, такие как почка или легкое, принтер используется для сборки клеток в любую форму. Для этого принтер создает лист биобумаги, который удобен для клеток. Затем он распечатывает скопления живых клеток на бумаге. После того, как кластеры расположены близко друг к другу, клетки естественным образом самоорганизуются и трансформируются в более сложные тканевые структуры. Затем весь процесс повторяется, чтобы добавить несколько слоев с каждым слоем, разделенным тонким листом биобумаги. В конце концов биобумага растворяется, и все слои становятся единым целым.
На данный момент ученые способны изготовить только максимум около 2 дюймов толщины. Когда вы печатаете что-то очень толстое, клетки внутри умирают-туда не попадают питательные вещества, — поэтому нам нужно напечатать там каналы и надеяться, что они станут кровеносными сосудами.
Кровеносные сосуды питают органы в организме, сохраняя их живыми и работающими. Без кровеносных сосудов орган не может функционировать. Это проблема, с которой ученые в настоящее время сталкиваются при печати органов используя собственные клетки пациента в качестве катализатора, искусственные органы вскоре могут стать основной практикой среди центров лечения во всем мире. По мере того, как здоровье нации углубляется в запись негативов, печать органов может быть ответом истеблишмента на ряд предотвратимых условий.
После 40 лет исследований различных типов искусственных органов искусственные органы, которые когда-то считались невозможными, теперь стали реальностью. Имплантация тотальных сердечных протезов в настоящее время вполне осуществима, и многие пациенты были успешно переведены на трансплантацию с полным и частичным искусственным сердцем. Использование искусственной почки в настоящее время широко распространено во всем мире. Различные хирургические имплантаты, такие как сердечные клапаны, сосудистые трансплантаты, кардиостимуляторы и офтальмологические имплантаты, ортопедические имплантаты теперь используются регулярно.
С учетом нынешней тенденции увеличения числа пожилых людей и увеличения средней продолжительности жизни потребность в технологиях искусственных органов ежегодно возрастает. Поскольку протезирование или применение искусственных органов обходятся довольно дорого, расходы на эти виды применения ежегодно растут с угрожающей скоростью. В прошлом единственными традиционными медицинскими технологиями были в основном лекарства и хирургия. Сегодня все еще существуют ограничения в предотвращении терминальной стадии органной недостаточности, несмотря на замечательные исследования, проведенные в хирургии, медикаментозной терапии и даже совсем недавно в биохимии и иммунологии. Технологии искусственных органов должны быть не только для лечения терминальной стадии органной недостаточности, но и полезны для профилактики.
В настоящее время признается роль технологий искусственного органа в терапии. Доказано, что удаление патологических макромолекул с помощью технологий плазмафереза, например при различных типах аутоиммунных заболеваний, замедляет патологические процессы, а в некоторых случаях останавливает их прогрессирование. Исследования по удалению липопротеинов экстракорпоральными методами показывают, что процесс атеросклероза может быть замедлен или остановлен и что возможна регрессия атеросклеротических поражений.
Считается, что будущее искусственных органов должно быть ориентировано не только на развитие замещающих органов, но и на технологии искусственных органов для терапевтической или профилактической медицины. Применяя агрессивно эти технологии, безусловно, можно предотвратить исход ранней конечной стадии органной недостаточности и уменьшить потребность в искусственных сердцах, искусственных почках, ортопедических имплантатах и различных имплантируемых искусственных органов.
Печать органов, или процесс инженерии тканей с помощью 3D-печати, обладает революционным потенциалом для трансплантации органов. Но следуют ли за этим социологические последствия? Печать органов предлагает помощь тем, кто нуждается в немедленной пересадке органов и других чрезвычайных ситуациях, но она также подталкивает медицинский истеблишмент к использованию искусственной биологии в качестве немедленного средства лечения вместо здорового питания и профилактического лечения. Стремительный технологический прогресс в области печати органов предлагает медицинским учреждениям, ориентированным на хирургию, еще больше возможностей использовать инвазивные медицинские методы.
Инфекции, связанные с искусственными органами, синтетическими сосудами, суставами или устройствами внутренней фиксации, обычно требуют повторного вскрытия и могут привести к ампутации, остеомиелиту или смерти. Инфицированные сосудистые протезы сердца, брюшной полости и конечностей приводят к ампутации или смерти в 25–50 % случаев. Внутривенные катетеры, периотонеальный диализ и урологические устройства, используемые более нескольких дней, часто инфицируются или вызывают вторичные инфекции, локализующиеся в тканях. Пожилые люди или люди с ослабленным иммунитетом еще более уязвимы к инфекции. Частота инфицирования всего искусственного сердца приближается к 100 %, когда сердце имплантируется более чем на 90 дней. Использование и развитие имплантированных искусственных органов находится на критическом этапе из-за инфекционных осложнений.
Печать органов является относительно новой, и идея печати новых органов звучит очень похоже на научную фантастику. Но она уже на пути к тому, чтобы стать реальностью. Это больше, чем просто вероятность того, что через 50 лет люди будут ходить с новым легким, напечатанным в лаборатории.
Читайте также: