Читать «Беседы о бионике» онлайн - страница 63

Управление биотоками используется ныне и в аппаратах искусственного дыхания и кровообращения, что дает возможность "подстраивать" эти аппараты под собственные ритмы организма. Один из таких аппаратов — перфузионный электромагнитный насос с биоэлектрическим управлением — "Биопульс". Это искусственное сердце предназначено для синхронного нагнетания крови в артерии. "Биопульс" помогает разгрузить сердце больного во время операции или при лечении острой сердечной недостаточности и других заболеваний. Важная особенность аппарата заключается в том, что, получив слабые электрические импульсы, он после усиления последних приводит ими в действие собственно насос. Такой принцип позволяет путем простейших регулировок в цепи формирования исходных импульсов менять в широких пределах характер нагнетания крови — частоту, длительность, силу и фазу пульсовой волны. Кроме того, "Биопульс" можно синхронизировать самим сердцем больного. Для синхронизации используются электрические потенциалы, возникающие при работе сердца и называемые R-зубцами. Если же биопотенциалы сердца исчезают или становятся слишком слабыми, насос начинает работать на собственной частоте.

У современной медицины есть немало своих "космических" проблем, решение которых кажется фантастическим. Хорошо известно, например, какое страшное зло представляют для человечества многочисленные сердечные недуги: инфаркт миокарда, тяжелые ревматические пороки и другие. Несмотря на то, что арсенал современных терапевтических и хирургических методов лечения болезней сердца достаточно обширен, все же рассчитывать на успех можно далеко не всегда. Поэтому усилия многих ученых ряда стран сейчас направлены на создание искусственного сердца, которое являлось бы частью живого организма и позволяло бы больному вести почти нормальный образ жизни.

Как же практически думают справиться с этой проблемой медики, бионики и инженеры?

Для создания искусственного сердца необходимо решить три основные задачи. Прежде всего, нужно подобрать соответствующее вещество для изготовления протеза. Здесь ученые единодушно отдают предпочтение каучуку, содержащему примесь силикона (органического вещества — несмачиваемого кремния). Отдельные детали из силиконовой резины уже прошли проверку временем в конструкциях искусственных клапанов сердца. В ближайшее время химики обещают сделать такую резину достаточно прочной. Одновременно специалисты работают над созданием составов, которые, покрывая внутреннюю поверхность клапанов и камеры искусственного желудочка, исключат возможность образования тромбов. Вынашиваются и другие идеи, например, покрыть поверхность резины тонкой ворсистой (типа велюра) металлической пленкой, способной удерживать электростатический заряд.

Вторая задача — подобрать источник энергии, который бы надежно поддерживал "биение" искусственного сердца. Сейчас испытывается следующая схема: искусственное сердце связано с источником питания, находящимся вне организма, — пневмоприводом. Такое устройство было разработано и испытано 6 лет назад в США известным ученым доктором Колфом, создателем первой искусственной почки. Эту же идею реализовали в своих конструкциях и другие американские специалисты — Дебеки, Зайдель и Кантровиц. Важнейшим преимуществом пневмопривода является возможность использования очень тонких шлангов для связи искусственного сердца с наружным источником его питания. Другой вариант конструкции "сердечного привода" предусматривает использование миниатюрных электрических двигателей. Эти двигатели должны посредством системы механических преобразователей вызывать сокращение желудочков искусственного сердца. Однако осуществление такой конструкции сопряжено с известными трудностями.