სამედიცინო კვლევები პრაქტიკული შედეგისთვის – სისხლის მიმოქცევის საპერფუზიო სისტემა თსუ მეცნიერებისგან

ივანე ჯავახიშვილის სახელობის თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მორფოლოგიის ინსტიტუტის საოპერაციოში 2018 წლის 26 ივლისს მკვლევართა და ექსპერიმენტის მონაწილეთა ხალხმრავლობა იყო – მეცნიერები აქ სისხლის მიმოქცევის საპერფუზიო სისტემას პრაქტიკაზე ცდიდნენ. ეს ექსპერიმენტული კვლევის მორიგი ეტაპია და გაგრძელება იმ მრავალწლიანი პრაქტიკული სამეცნიერო შრომისა, რომლის მიზანიც ახალი საპერფუზიო აპარატის შექმნაა. აპარატურის უპირატესობა არა მხოლოდ მისი ეკონომიურობაა. როგორც მისი ავტორები აცხადებენ, მისი გამოყენება, სხვა არსებულ ანალოგებთან შედარებით, ნაკლებად ტრამვულია პაციენტისთვის. მართვის სისტემის სიმარტივე და პორტატულობის გამო სისტემა, მეცნიერთა აზრით, მასობრივი დაზიანებების კერაში (საომარი მოქმედებებისას, ტერორისტული აქტების, ბუნებრივი და ტექნოგენური კატასტროფების დროს) სასიკვდილოდ დაზარალებულების ორგანოებში სისხლის მიმოქცევის შესანარჩუნებლად შეიძლება იქნას გამოყენებული.

სისხლის მიმოქცევის ხელოვნური სისტემები, იგივე საპერფუზიო სისტემები ის აპარატურაა, რომლის საშუალებითაც გულისა და ფილტვების ფუნქციის ჩანაცვლება ხდება. ამ სისტემების საშუალებით ხელოვნურად ხორციელდება ორგანიზმში სისხლის მიმოქცევის უზრუნველყოფა და მისი ჟანგბადით გამდიდრება. თსუ ალექსანდრე ნათიშვილის მორფოლოგიის ინსტიტუტის მეცნიერებმა საპერფუზიო სისტემების მოდელების შემუშავებაზე მუშაობა 2004 წლიდან დაიწყეს. დღეს მკვლევარებს კვლევის შედეგად შეუძლიათ საზოგადოებას წარუდგინონ თავისი გამოგონება, რომელიც უკვე ცნობილ საპერფუზიო სისტემებზე უფრო ეკონომიურია, ამავე დროს კი თავის მაჩვენებლებით ძვირადღირებულ სისტემებს არ ჩამოუვარდება.

2013-2015 წლებში, შოთა რუსთაველის ეროვნული სამეცნიერო ფონდის დაფინანსებით, ინსტიტუტში განხორციელდა პროექტი – „ხელოვნური სისხლმიმოქცევის პორტატული აპარატის შემუშავება საველე პირობებში გამოყენებისათვის“. კვლევებში თსუ ალექსანდრე ნათიშვილის მორფოლოგიის ინსტიტუტის მეცნიერთა ჯგუფია ჩართული: დიმიტრი კორძაია – თსუ სრული პროფესორი, მედიცინის მეცნიერებათა დოქტორი, მედიცინის ფაკულტეტის დეკანი; ზურაბ ჩხაიძე – კლინიკური ანატომიის დეპარტამენტის ასისტენტ-პროფესორი, მედიცინის მეცნიერებათა კანდიდატი. ნოდარ ხოდელი – თსუ კლინიკური ანატომიის და ოპერაციული ქირურგიის დეპარტამენტის ასოცირებული პროფესორი, მედიცინის მეცნიერებათა კანდიდატი, მიხეილ ჯანგავაძე – თსუ კლინიკური ანატომიის და ოპერაციული ქირურგიის დეპარტამენტის ასისტენტ პროფესორი, მედიცინის მეცნიერებათა კანდიდატი. პროექტში მონაწილეობენ ასევე კათედრის ლაბორანტები, თსუ დოქტორანტურისა და ბაკალავრიატის სტუდენტები.

ამჟამად კვლევები ახალ ეტაპზეა გადასული და მეცნიერები უკვე ექსპერიმენტებს კონკრეტულ ცხოველებზე ატარებენ.

„საპერფუზიო სისტემის მთავარ შემადგენელ ნაწილს, რომელიც, ძირითადად, მთლიანად მოწყობილობის ეფექტიანობას განსაზღვრავს, სისხლის ტუმბო წარმოადგენს. დღემდე არსებულ აპარატებს, რომლებიც დღეს გამოიყენება როგორც ცხოველებზე ექსპერიმენტებში, ისე კლინიკაში, რიგი ნაკლოვანებები გააჩნია, მათ შორის ნაკადის არაფიზიოლოგიურობა. ფიზიოლოგიურად, სისხლის ნაკადი პულსურია. ანუ სისხლის ნაკადი სისხლძარღვებში პულსირებს და ორგანიზმში ისე ერთფეროვნად და მდორედ არ მიედინება, როგორც მაგალითად წყალი ონკანში. არსებული აპარატების უმეტესობას სწორედ ნაკადის ამგვარი არაფიზიოლოგიურობა ახასიათებს, რომელიც ლამინარული ნაკადის სახელითაა ცნობილი. მსგავსი ნაკადი ხანგრძლივი დროის განმავლობაში ცოცხალი ორგანიზმისთვის საზიანოა, რადგან ფიზილოგიური პროცესების დარღვევას იწვევს. თუნდაც იმიტომ, რომ ორგანიზმში მსხვილი სისხლძარღვების გარდა არსებობს ასევე კაპილარები, რომლებსაც ლამინარული ნაკადის დროს სისხლი აღარ მიეწოდება. მცირე ხნის განმავლობაში ასეთი არაპულსური ნაკადი ასატანია, მაგრამ მისი ხანგრძლივი პერიოდით გამოყენებისას უკვე ინტენსიური თერაპიის, პაციენტების მედიკამენტებით და სხვადასხვა ძვირადღირებული პროცედურებით რეაბილიტაციის აუცილებლობა დგება“, – აცხადებს პროექტის და შემდგომი კვლევების სამეცნიერო ხელმძღვანელი, მედიცინის მეცნიერებათა კანდიდატი ზურაბ ჩხაიძე.

თსუ მეცნიერთა განმარტებით, საპერფუზიო სისტემების თვალსაზრისით არსებული მეორე პრობლემა მათი ძვირადღირებულობაა.

„როგორც აღვნიშნეთ, შედარებით ხანმოკლე გამოყენების დროსაც კი ხელოვნური სისხლნაკადი მუდმივ კონტროლსა და ორგანიზმში თავისი გამოვლინებების კორექციას საჭიროებს. არსებობს სხვა პრობლემაც: კერძოდ, იმ ძვირადღირებული საპერფუზიო სისტემების გამოყენება, რომლებიც პულსურ ნაკადს უზრუნველყოფს, ზრდის სამეცნიერო კვლევების ფასს. ეს, თავის მხრივ, მათი ექსპერიმენტული მიზნით გამოყენების ინტენსიობას ამცირებს. აქედან გამომდინარე, ნათიშვილის ინსტიტუტის მეცნიერთა კვლევების მიზანი – უნივერსალური, მაქსიმალურად ფიზიოლოგიური და იაფი საპერფუზიო სისტემის შექმნა გახდა, როგორც ექსპერიმენტული, ისე კლინიკური გამოყენებისათვის. ამჟამად, მუშაობა ორი მიმართულებით მიმდინარეობს: სხვადასხვა ზომის საცდელ ცხოველებზე ბიო-სამედიცინო კვლევების საწარმოებლად გამოყენებადი საპერფუზიო სისტემების შემუშავების მხრივ და ხელოვნური სისხლმიმოქცევის პორტატული აპარატის საველე პირობებში გამოყენებისათვის შემუშავების კუთხით“, – აცხადებს ასოცირებული პროფესორი, მედიცინის მეცნიერებათა კანდიდატი ნოდარ ხოდელი.

თსუ ალექსანდრე ნათიშვილის მორფოლოგიის ინსტიტუტის მკვლევართა ჯგუფის კომპეტენცია მეცნიერული მუშაობის მრავალწლიან გამოცდილებასა და მათ მიერ შემუშავებულ და დაპატენტებულ საპერფუზიო სისტემებს ეფუძნება. ინსტიტუტის ბაზაზე არსებულ „ექსპერიმენტული ქირურგიის სამეცნიერო-სასწავლო-სატრენინგო ცენტრში“ პირველი პროექტი პროფესორ ნოდარ ხოდელის ხელმძღვანელობით დაიწყო. იგი ღვიძლის სრული ან წილობრივი გადანერგვისას, სხვადასხვა ხანგრძლივობის აჰეპატურ (უღვიძლო) ფაზაში რეციპიენტის ორგანიზმის ადექვატური სისხლმიმოქცევის უზრუნველყოფას ითვალისწინებდა. აჰეპატურ პერიოდში, ავადმყოფის ორგანიზმი საკუთარი ღვიძლის ან მისი წილის ამოკვეთის შემდეგ, დონორის ღვიძლის გადანერგვის დამთავრებამდე, ამ ორგანოს ფუნქციის დეფიციტს განიცდის. ცნობისათვის, ნოდარ ხოდელი უკვე საპერფუზიო სისტემის ორი პატენტის მფლობელია.

„ჩვენი აპარატის გამოყენებისას ტრავმა ნაკლებია, რადგან მისი მართვა შესაძლებელია როგორც წნევით, ისე მოცულობით. ჩვენს საპერფუზიო სისტემებში ძირითად, საკვანძო ბლოკს უნივერსალური ტუმბო წარმოადგენს. აღნიშნული ტუმბოს ჰემოდინამიკური მახასიათებლები (სისხლის წნევა, დროის ერთეულში გადადენილი სისხლის მოცულობა – წარმადობა, თითოეული ციკლის მოცულობა, პულსაციის სიხშირე და სხვ.) მსოფლიოში არსებული (საკმაოდ ძვირადღირებული) საუკეთესო ტუმბოების მახასიათებლების მსგავსია, ამასთანავე იგი აღჭურვილია მართვის მარტივი სისტემით, რომელიც სხვადასხვა ზომის (ვირთაგვა, ბაჭია, ძაღლი, ცხვარი და სხვ.) საცდელი ცხოველის სისხლძარღვთა სისტემაში უზრუნველყოფს სისხლის როგორც მოპულსირე (ფიზიოლოგიური არტერიული სისხლნაკადის იმიტაცია), ასევე უწყვეტ, არაპულსურ ნაკადს (ფიზიოლოგიური ვენური სისხლნაკადის იმიტაცია), კონკრეტული ექსპერიმენტული მოთხოვნების შესაბამისად. ასეთი ტუმბოს გამოყენებით შესაძლებელია წარმადობის რეგულირება როგორც პულსაციის სიხშირით, ისე თითოეული ციკლის მოცულობით – წნევის რეგულირების ხარჯზე“, – აღნიშნავს ნოდარ ხოდელი.

თსუ მეცნიერთა განმარტებით, შემუშავებული ტუმბოს გამოყენებით შესაძლებელია, კონკრეტული ექსპერიმენტული მოთხოვნებიდან გამომდინარე, სხვადასხვაგვარი ხელოვნური საპერფუზიო სისტემების შექმნა, საცდელი ცხოველების ორგანიზმში არტერიულ თუ ვენურ მონაკვეთში ფიზიოლოგიური სისხლმიმოქცევის ხელოვნურით ჩანაცვლება. გარდა ამისა, იზოლირებულ ორგანოებში, ფიზიოლოგიურთან მაქსიმალურად მიახლოებული სისხლმიმოქცევის უზრუნველყოფა.

საველე პირობებში გამოყენებისთვის ხელოვნური სისხლმიმოქცევის პორტატული აპარატის შემუშავება აღწერილი ტუმბოს ბაზაზე, ხელოვნური სისხლმიმოქცევის სრულიად ახალი, პორტატული აპარატისა და პერფუზიის მეთოდის შემუშავებას გულისხმობს.

პროექტის მონაწილეთა განმარტებით, პერსპექტივაში მისი გამოყენება მასობრივი დაზიანებების კერაში (საომარი მოქმედებებისას, ტერორისტული აქტების, ბუნებრივი და ტექნოგენური კატასტროფების დროს) სასიკვდილოდ განწირული დაზარალებულებისთვის, სასიცოცხლო მნიშვნელობის ორგანოებში (თავის ტვინი, გული და ფილტვები) მათი ფუნქციის მკვეთრი დაქვეითების პირობებში, სისხლის მიმოქცევის შენარჩუნებას და მათი გადარჩენის შანსის გაზრდას ითვალისწინებს.