Замри! Врачам впервые удалось ввести человека в состояние анабиоза
Врачи впервые поместили человека в анабиотическое состояние в рамках эксперимента, целью которого является дать возможность экстренного оперативного вмешательства по поводу травматических повреждений, которые в противном случае могли бы привести к смерти.
Сэмюэль Тишерман (Samuel Tisherman) с Медицинского факультета Университета Мэриленда и его команда медиков ввела по крайней мере одного пациента в состояние анабиоза, назвав это «немного сюрреалистичным».
Техника, официально называемая неотложной консервацией и реанимацией (EPR — emergency preservation and resuscitation), применяется для людей, которые прибывают в медицинский центр Университета Мэриленда в Балтиморе с тяжелой травмой, такой как огнестрельное или ножевое ранение, а также с остановкой сердца. Если сердцебиение останавливается, такие пациенты теряют более половины от общего объема своей крови. Оперативное вмешательство должно состояться в течение первых минут с момента доставки пациента в отделение, но и при удачном раскладе выживаемость пациентов с такой травмой составляет не более 5 %.
EPR включает в себя сверхбыстрое охлаждение человеческого тела примерно до 10–15 °С путем замены всей его крови ледяным физиологическим раствором. Мозговая деятельность пациента практически полностью прекращается, после чего пациент отсоединяется от системы охлаждения и перемещается в операционную.
Затем у хирургической бригады есть 2 часа, чтобы провести операцию, прежде чем его тело вернется к нормальной температуре, что «перезапустит» его сердце. Тишерман говорит, что надеется, что сможет объявить полные результаты испытания к концу 2020 года.
Сердечно-легочная реанимация (СЛР) с искусственным дыханием и внешним массажем грудной клетки позволила проводить жизненно важные вмешательства где угодно и в любое время у пациентов, которые страдали нормоволемической остановкой сердца, например, из-за аритмии. Однако во время остановки сердца внешние компрессии грудной клетки не являются столь эффективными. Стандартные мероприятия по оказанию помощи пострадавшим от травмы, у которых развивается остановка сердца, включает управление дыхательной функцией, инфузию жидкости и торакотомию в отделении неотложной помощи с дальнейшим проведением открытой СЛР. В этом случае используется метод открытой грудной клетки с целью найти очаг травмы, который можно быстро ликвидировать, и пережать аорту, чтобы максимизировать приток крови к наиболее уязвимым органам, таким как сердце и головной мозг.
К сожалению, попытки реанимации и восстановления гемостаза значительно превышают возможности выживаемости головного мозга при полной ишемии, которые составляют 5 минут (и около 20 минут для сердца).
С конца 1980-х годов учёные в Центре исследований реанимации Сафара Университета Питтсбурга занимаются систематическим изучением гипотермического воздействия в интраоперационном периоде у собак с целью развития понимания техники EPR. В этих исследованиях на протяжении всего эксперимента использовалась интенсивная терапия. В первой серии экспериментов после 30–60-минутного периода геморрагического шока EPR индуцировали с помощью аппарата искусственного кровообращения на закрытой грудной клетке с гемодилюцией кристаллоидами. Были исследованы периоды остановки кровообращения в 60–120 минут с использованием аппарата искусственного кровообращения для реперфузии и согревания.
Эти исследования показали следующие результаты:
- глубокая гипотермия головного мозга (температура барабанной перепонки, Tty 5–7 °C), индуцированная в начале обескровливания, а также остановка сердца на 2 часа улучшила исход по сравнению с глубоким переохлаждением (15 °C);
- использование раствора Висконсинского университета (применяется для сохранения органов для трансплантации) не улучшило церебральный функциональный результат;
- использование гепарин-связанной системы в аппарате искусственного кровообращения было возможным и безопасным.
В этих исследованиях все животные выжили, но основной переменной результата было сохранение их неврологической функции. В последнем эксперименте этой серии были исследованы пределы предшествующего охлаждению периода шока, чтобы увидеть, будет ли возможна индукция EPR. Шестидесятиминутный нормотермический геморрагический шок при среднем артериальном давлении в 40 мм рт. ст. с последующим быстрым охлаждением с использованием аппарата искусственного кровообращения и 60-минутной остановкой кровообращения при Tty < 10°C не является критическим для выживания. Выживаемость снижалась, если среднее АД составляло 30 мм рт. ст. во время геморрагического шока. Выжившие полностью восстанавливались функционально, и, что было документально зафиксировано впервые, их мозг был гистологически не изменен. Клинически EPR не может быть начата в течение критических 5 минут после верифицированной остановки сердца. Быстрая установка аортального катетера может привести к попаданию в мозг и сердце притока холодной жидкости. Катетер с двойным баллоном может позволить раздельное промывание сердца и мозга.
В исследованиях, описанных выше, изотонический солевой раствор использовали для промывки, а раствор декстрана и Рингера — для реперфузии через аппарат искусственного кровообращения. Специальные растворы, такие как полинитроксилированный альбумин плюс темпол (PNA-T) (Synzyme Co.) или «Unisol» (динатрия гидрофосфат (0,24 %), калия дигидрофосфат (0,02 %), натрия хлорид (0,80 %), вода для инъекций (98,94 %), 2 раствора: «внутриклеточная жидкость» с составом, не предназначенным для перфузии, и «внеклеточная жидкость», предназначенная для реперфузии), разработанные Системой восстановления органов (Organ Recovery Systems Co.), могут принести ощутимую пользу пациентам с острой травмой. Методика была предложена в исследованиях Питтсбургского университета. Раствор Unisol успешно использовался группами исследователей медицинского факультета Массачусетского университета под руководством доктора Ри и Алама (Rhee and Alam). Результаты данного исследования показали, что EPR может быть применен с хорошим функциональным результатом в течение первых 2 часов. Контролируемые исследования, сравнивающие различные жидкости, заслуживают отдельного рассмотрения.
«Цель метода состоит в том, чтобы вызвать состояние гипотермической консервации у жертв острой травмы, которые теряли кровь до момента остановки сердца. У отобранных пациентов после первоначальной неотложной попытки реанимации стандартными методами в нисходящую грудную аорту вводится артериальный катетер. С помощью трубок, насоса и теплообменника большое количество охлажденного льдом физиологического раствора (0,9 % хлорида натрия для инъекций) с высокой скоростью закачивается в аорту с целью охлаждения головного мозга (ориентировка по температуре барабанной перепонки, Tty) до < 10 °C. Если возможно, устанавливается венозный катетер и начинается рециркуляция жидкости. Данный метод предполагается применять на пациентах обоих полов в возрасте от 18-ти до 65-ти лет. Критериями для получения соответствующей терапии с использованием метода гипотермической консервации на данный момент являются проникающая травма с клиническим подозрением на внутреннее кровотечение, как минимум 1 признак жизни на месте происшествия (наличие пульса, дыхательные усилия, спонтанные движения, реактивные зрачки), потеря пульса < 5 минут до прибытия неотложной помощи, проведение торакотомии без немедленного возврата пальпируемого импульса в сонные артерии после пережатия нисходящей грудной аорты. Критерии исключения: отсутствие всех признаков жизни в течение > 5 минут до принятия решения о начале реанимационных мероприятий, очевидная травма без надежды на выживание, подозрение на черепно-мозговую травму, такую как значительное лицевое или черепное повреждение, электрическая активность умирающего сердца, а также беременность. Основываясь на клиническом опыте и опубликованных данных, исследователи полагают, что наиболее подходящими кандидатами для EPR будут пациенты, перенесшие остановку сердца от травмы (предположительно от гиповолемического шока) и не реагирующие на стандартные реанимационные мероприятия, включая торакотомию в отделении неотложной помощи или операционной комнате. В связи с необходимостью проведения данного исследования, за исключением случаев информированного согласия родителей или законных представителей, в него будут включены взрослые (> 18 лет). Пациенты должны находиться в состоянии остановки сердца в отделении неотложной помощи или операционной, что должно быть инструментально подтверждено отсутствием пульса в бедренных и сонных артериях. Стандартная реанимация будет включать инфузию кровезаменяющих растворов и торакотомию с торакостомией. Пациенты будут направлены на EPR, если они не реагируют немедленно на стандартные реанимационные мероприятия, а их травмы не могут быть легко восстановлены с помощью торакотомии (например, колотая рана в сердце, вследствие которой возможна тампонада). Пациенты, о которых известно, что они являются заключенными, будут исключены из исследования.
При нормальной температуре тела (около 37 °C) клеткам всего организма необходим постоянный запас кислорода для выработки энергии. Когда сердце человека перестает биться, кровь больше не может поставлять кислород к клеткам. Без кислорода человеческий мозг может продолжать функционировать не более 5 минут, прежде чем произойдут необратимые повреждения. Однако снижение температуры тела и мозга замедляет или останавливает все химические реакции в наших клетках, которые, как следствие, нуждаются в меньшем количестве кислорода.
План Тишермана состоял в том, что 10 человек, перенесших EPR, будут сравниваться с 10 людьми, которые могли бы получить своевременное лечение, но на момент поступления нужной команды врачей не было в больнице.
Испытание было одобрено Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA — Food and Drug Administration). FDA освободило персонал лечебного учреждения от необходимости согласия пациента, поскольку травмы участников эксперимента могут привести к летальному исходу, а альтернативное лечение отсутствует. Команда хирургов провела дискуссии с местным сообществом и разместила в газетах рекламу, указывающую людям веб-сайт, где они могут отказаться от вмешательства.
Интерес Тишермана к исследованию травм был вызван ранним инцидентом в его карьере, когда на его глазах молодой человек получил ножевое ранение в сердце после ссоры из-за выбора обуви для боулинга. «Всего несколько минут назад передо мной был здоровый молодой человек, а затем он внезапно умер. Мы могли бы спасти его, если бы у нас было достаточно времени», — говорит он. Это привело ученого к тому, что он начал исследовать способы, которые могли бы дать хирургу больше времени для выполнения своей работы и спасения жизни человека с острой травмой.
Исследования на животных показали, что свиньи с острой травмой могут переносить охлаждение продолжительностью до 3 часов, в течение которых они могут быть прооперированы и реанимированы. «Мы чувствовали, что пришло время перенести этот метод в клинику для наших пациентов, — говорит Тишерман. — Сейчас мы проводим подобные исследования и многому учимся, поскольку продвигаемся вперед и решаем множество проблем в процессе. Как только мы сможем доказать, что этот метод действительно работает, то сможем расширить поле применения этой техники, чтобы помочь пациентам выжить».
«Я хочу прояснить, что мы не пытаемся “отправить людей на Сатурн”, — говорит он. — Мы пытаемся всеми возможными способами просто получить больше времени, чтобы спасти жизнь».
На самом деле, насколько возможно продлить состояние, когда пациент находится в режиме приостановленной жизнедеятельности, пока неясно. Когда клетки человека вновь возвращаются к своей естественной температуре, они могут получить реперфузионное поражение, при которых ряд химических реакций повреждает клетку — и чем дольше они не имеют доступа к кислороду, тем больше повреждений происходит.
По словам Тишермана, есть идея дать людям некоторое количество препаратов, чтобы минимизировать повреждения на клеточном уровне и продлить срок анабиоза, «но мы еще не определили все причины реперфузионных травм».
Тишерман рассказал о прогрессе команды на симпозиуме в Нью-Йоркской академии наук. Ариан Льюис, директор отдела нейро-критической помощи в NYU Langone Health, говорит: «Я думаю, что это очень важная работа, но все же пока мы лишь в начале пути. Мы должны достоверно выяснить, работает ли этот метод и достаточно ли он безопасен, и тогда мы можем начать думать о том, как и где мы можем его использовать».
