Gan nhân tạo không phải là cái tên hoàn toàn phù hợp. Vì khoa học hiện đại vẫn chưa thể tái tạo lại cơ quan này. Gan quá phức tạp cho việc này và thực hiện một số chức năng rất lớn. Ví dụ, chức năng chính của thận là đào thải nước và các chất dư thừa ra khỏi cơ thể. Đó là chức năng loại bỏ các chất độc hại được thực hiện bởi một quả thận nhân tạo. Tim nhân tạo thực hiện chức năng này bằng cách bơm máu đến tất cả các cơ quan. Gan thực hiện hơn một trăm chức năng. Gần như không thể tạo ra một thiết bị thực hiện nhiều chức năng như vậy. Tuy nhiên, các thiết bị tồn tại, được sản xuất ở một số quốc gia và đã giúp ích cho nhiều người. Hãy cùng tìm hiểu xem máy gan nhân tạo có chức năng gì, chúng khác nhau như thế nào.
Suy gan
Bệnh lý chính của gan mà các bác sĩ trên thế giới phải đối mặt là bệnh suy. Nguyên nhân chủ yếu là tổn thương do virus - viêm gan B và C, say rượu, sử dụng thuốc trong thời gian dài, chủ yếu là paracetamol và ngộ độc các chất độc cũng có thể gây ra bệnh lý. Suy gan là tình trạng cơ quan này không thể duy trì môi trường bên trong và chuyển hóa các chất liên tục.
Sự phức tạp của việc điều trị nằm ở chỗ tất cả các biện pháp mà bác sĩ có thể thực hiện (loại bỏ rối loạn đông máu, giảm oxy máu, bình thường hóa cân bằng nước-muối và trạng thái axit-bazơ) không cải thiện được bệnh nhân. tình trạng. Cơ sở của quá trình bệnh là sự tích tụ của các chất độc hại, khác nhau về thành phần hóa học, độ hòa tan và cơ quan đích. Tất cả những chất này không đi vào cơ thể theo định kỳ mà là chất thải của chính cơ thể. Điều này có nghĩa là chất độc liên tục tích tụ, và để giữ cho bệnh nhân sống, chúng phải được loại bỏ liên tục.
Phương pháp chữa bệnh suy gan hiện đại
Cách triệt để duy nhất để loại bỏ suy gan là ghép gan. Tuy nhiên, ngay cả ở Châu Âu, khoảng 15 nghìn người chết mỗi năm mà không cần chờ đến cuộc phẫu thuật này: số lượng người cho và người nhận gan là hoàn toàn khác nhau.
Diễn biến của suy gan dựa trên sự chết đi của các tế bào gan (tế bào gan) dưới tác động của các yếu tố gây hại (virus, thuốc, v.v.). Việc xuất hiện các dấu hiệu lâm sàng của bệnh suy gan cho thấy 80% tế bào gan không còn hoạt động. Tế bào gan phục hồi tốt, nhưng để làm được điều này, chúng cần tạm thời loại bỏ tải trọng và đảm nhận các chức năng của chúng. Tức là nhiệm vụ chính của việc điều trị cho bệnh nhân là tạo điều kiện cho tế bào gan tái tạo. Đối với điều này, trong hiện đạiy học sử dụng một số phương pháp điều trị bên ngoài cơ thể (nghĩa là "bên ngoài cơ thể"). Các phương pháp này có thể được chia thành hai nhóm: sinh học và phi sinh học.
Phương pháp sinh học để duy trì chức năng gan
Ngụ ý sử dụng tế bào gan sống lấy từ động vật, tế bào gốc hoặc tế bào ung thư. Các thiết bị xử lý các chất thải độc hại như amoniac, axit mật, bilirubin. Một số hệ thống hỗ trợ gan đã được tạo ra trên nguyên tắc tế bào: "gan phụ" của N. Yu. Korukhov, "gan nhân tạo phụ trợ", "hệ thống hỗ trợ gan nhân tạo sinh học" và các hệ thống sinh học khác.
Thiết bị là những ống rỗng có tế bào gan để máu hoặc huyết tương của bệnh nhân đi qua. Máu trong quá trình đi qua ống sẽ tiếp xúc với các tế bào gan, khiến nó trở nên vô hại. Sau đó, máu đã được lọc sạch sẽ được đưa trở lại cơ thể con người.
Nguồn Tế bào là chủ đề được thảo luận nhiều nhất. Các lựa chọn có triển vọng nhất:
- tế bào gan lấy từ lợn sống có tuổi thọ ngắn;
- tế bào gốc của bào thai người đặt ra câu hỏi về đạo đức;
- tế bào ung thư là một lựa chọn đầy hứa hẹn.
Ưu điểm của hệ thống sinh học gan nhân tạo là không chỉ trung hòa độc tố, mà còn thực hiện các chức năng khác của gan: tham gia chuyển hóa, tổng hợp một số chất, lắng đọng máu, tham gia kháng khuẩn bảo vệ. Nhược điểm của việc sử dụng tế bào sốnglà sự phức tạp của việc làm việc với chúng và do đó, giá thành cao của hệ thống, nhu cầu bao gồm các thiết bị bổ sung trong thiết bị để cung cấp oxy cho các tế bào.
Hiện tại, một thiết bị gan nhân tạo dựa trên tế bào ung thư do Hoa Kỳ phát triển, ELAD, đang được sử dụng ở một số quốc gia.
Phương pháp không sinh học để hỗ trợ chức năng gan
Ngụ ý việc sử dụng các phương pháp dựa trên sự hấp phụ và lọc, thay thế chức năng trung hòa của gan. Chúng bao gồm:
- chạy thận nhân tạo;
- lọc máu;
- hấp thu;
- trao đổi huyết tương;
- hệ thống tuần hoàn chất hấp phụ phân tử ("MARS");
- tách và hấp phụ huyết tương phân đoạn ("Prometheus").
Các phương pháp này đều có nhược điểm: ba phương pháp thay thế chức năng gan đầu tiên làm giảm nồng độ một số chất độc trong máu, nhưng nhìn chung không đảm bảo sự sống còn của bệnh nhân. Palazmoobmen có hiệu quả hơn, nhưng nó cần một lượng lớn huyết tương của người hiến tặng, dẫn đến nguy cơ nhiễm vi rút, bao gồm suy giảm miễn dịch và viêm gan. Nó cũng làm giảm nhẹ tỷ lệ tử vong. Cần lưu ý rằng bốn phương pháp đầu tiên có nhiều tác động xấu đến cơ thể bệnh nhân.
Điều kiện tiên quyết để tạo ra "MARS" và "Prometheus"
Nguyên nhân tử vong chính của bệnh nhân suy gan là do bệnh nhân nhiễm độc các chất cặn bã, gây vàng da,bệnh não gan (tổn thương não), hội chứng gan thận (tổn thương đồng thời gan và thận), rối loạn huyết động và trong nhiều trường hợp, suy nhiều cơ quan và hệ thống. Tỷ lệ tử vong trong suy gan cấp tính lên tới 90%.
Thực phẩm độc hại có thể được chia thành hai nhóm:
- tan trong nước - amoniac, tyrosine, phenylalanin;
- Không tan trong nước, thường liên kết với albumin: bilirubin, axit mật, axit béo, hợp chất thơm.
Hơn nữa, gan tổng hợp chủ yếu các chất thuộc nhóm 2.
Các phương pháp hỗ trợ gan ngoài cơ thể hiện có - chạy thận nhân tạo, trao đổi huyết tương, lọc máu và hấp thu máu - cho phép bạn loại bỏ khỏi máu chỉ những chất chủ yếu hòa tan trong nước. Do đó, các chất độc hại không tan trong nước kết hợp với albumin vẫn còn trong máu.
Sự phát triển của y học hiện đại giúp cho việc kết hợp các phương pháp trị liệu ngoài cơ thể được áp dụng và tạo ra thế hệ gan nhân tạo mới. Chính những hệ thống hỗ trợ sự sống này hiện đang được sử dụng ở nhiều quốc gia.
Hệ thống Prometheus
Năm 1999, một hệ thống gan nhân tạo có tên là Prometheus đã được phát triển ở Đức. Nguyên lý hoạt động của nó là dựa trên sự kết hợp của hai phương pháp điều trị ngoại cơ thể:
- hấp phụ - tách huyết tương thành các phần riêng biệt (tách) và hấp phụ các chất độc trên phần albumin;
- chạy thận nhân tạo - làm sạch máu bằng máy lọc.
Táchđược thực hiện bằng cách sử dụng một bộ lọc có thể thẩm thấu albumin, có kích thước nhỏ và không cho phép các tế bào và các phân tử lớn đi qua. Hơn nữa, albumin với các chất độc tách ra khỏi máu sẽ đi qua hệ thống các chất hấp phụ, nơi các chất độc này vẫn còn lại và albumin tự quay trở lại máu của bệnh nhân. Do đó, các chất hòa tan trong nước được loại bỏ bằng thẩm phân máu liên quan đến quá trình hấp thu albumin - hấp thu. Do đó, hệ thống gan nhân tạo "Prometheus" hỗ trợ chức năng trung hòa của cơ quan, từ đó tạo điều kiện tái tạo tế bào gan.
Các thiết bịPrometheus được sử dụng ở nhiều quốc gia, bao gồm cả Nga. Ví dụ, nó được sử dụng trong Trung tâm Phẫu thuật của Bộ Y tế Nga.
hệ thống sao hỏa
Gan nhân tạo "MARS", được phát triển vào những năm 90 ở Đức, giống như "Prometheus" kết hợp giữa quá trình hấp thu và lọc máu. Nhưng cách làm sạch thì khác. Máu của bệnh nhân đi vào một màng chỉ thấm được các phân tử chất độc nhỏ. Chúng đi qua màng và liên kết với albumin của người cho. Máu đã được lọc sạch trở lại cơ thể bệnh nhân. Albumin liên kết với chất độc được tinh chế bằng cách đi qua phức hợp chất hấp phụ và quay trở lại hệ thống. Vì vậy, điểm khác biệt và ưu điểm chính của gan nhân tạo Mars là có thể tái sử dụng albumin.
"MARS" đã được sử dụng thành công ở Nga từ năm 2002. Có những thiết bị gan nhân tạo ở Moscow trong một số phòng khám, ví dụ như trong Trung tâm Khoa học về Phẫu thuật Tim mạchhọ. Bakulev có cả Prometheus và MARS.
Mặc dù không ngừng tìm kiếm các phương pháp mới để tạo ra thiết bị gan nhân tạo, một số phương pháp trong số đó đã chứng minh được hiệu quả của chúng và được sử dụng thành công ở nhiều quốc gia, bao gồm cả Nga.
