ตับเทียมไม่ใช่ชื่อที่ถูกต้อง เนื่องจากวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ยังไม่สามารถสร้างอวัยวะนี้ขึ้นมาใหม่ได้ ตับซับซ้อนเกินไปสำหรับสิ่งนี้และทำหน้าที่มากมาย ตัวอย่างเช่น หน้าที่หลักของไตคือการขับน้ำและสารส่วนเกินออกจากร่างกาย เป็นหน้าที่ของการกำจัดสารพิษที่กระทำโดยไตเทียม หัวใจเทียมทำหน้าที่นี้โดยสูบฉีดเลือดไปยังอวัยวะทั้งหมด ตับทำหน้าที่มากกว่าร้อยอย่าง แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างอุปกรณ์ที่มีฟังก์ชันมากมาย อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ดังกล่าวมีอยู่ ผลิตในหลายประเทศ และได้ช่วยเหลือผู้คนมากมายแล้ว มาดูกันว่าเครื่องตับเทียมทำหน้าที่อะไร แตกต่างกันอย่างไร
ตับวาย
พยาธิสภาพหลักของตับที่แพทย์ทั่วโลกต้องเผชิญคือความไม่เพียงพอ สาเหตุหลักคือรอยโรคจากไวรัส - ไวรัสตับอักเสบบีและซี, ภาวะมึนเมาจากแอลกอฮอล์ และการใช้ยาเป็นเวลานาน โดยเฉพาะพาราเซตามอล และพิษจากสารพิษสามารถทำให้เกิดพยาธิสภาพได้เช่นกันตับวายเป็นภาวะที่อวัยวะไม่สามารถรักษาสภาพแวดล้อมภายในและการเผาผลาญของสารให้คงที่
ความซับซ้อนของการรักษาอยู่ที่มาตรการทั้งหมดที่แพทย์สามารถทำได้ (การกำจัดความผิดปกติของการแข็งตัวของเลือด, การขาดออกซิเจน, การทำให้สมดุลของเกลือน้ำและสถานะกรด-เบสเป็นปกติ) ไม่ช่วยให้ผู้ป่วยดีขึ้น สภาพ. พื้นฐานของการเกิดโรคคือการสะสมของสารพิษซึ่งแตกต่างกันในองค์ประกอบทางเคมีความสามารถในการละลายและอวัยวะเป้าหมาย สารเหล่านี้ไม่ได้เข้าสู่ร่างกายเป็นระยะ แต่เป็นของเสียในร่างกายนั่นเอง ซึ่งหมายความว่าสารพิษจะสะสมอยู่ตลอดเวลา และเพื่อให้ผู้ป่วยมีชีวิตอยู่ได้ จะต้องกำจัดสารพิษออกไปอย่างต่อเนื่อง
วิธีรักษาตับวายสมัยใหม่
วิธีเดียวที่จะขจัดความล้มเหลวของตับคือการปลูกถ่ายตับ อย่างไรก็ตาม แม้แต่ในยุโรป มีผู้เสียชีวิตประมาณ 15,000 คนทุกปีโดยไม่ต้องรอการผ่าตัด จำนวนผู้บริจาคและผู้รับตับแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
ภาวะตับวายขึ้นอยู่กับการตายของเซลล์ตับ (เซลล์ตับ) ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยทำลายล้าง (ไวรัส ยา ฯลฯ) อาการทางคลินิกของตับวายบ่งชี้ว่า 80% ของเซลล์ตับไม่ทำงานอีกต่อไป เซลล์ตับฟื้นตัวได้ดี แต่สำหรับสิ่งนี้ พวกเขาจำเป็นต้องเอาภาระออกชั่วคราวและเข้าควบคุมหน้าที่ของพวกมัน นั่นคืองานหลักในการรักษาผู้ป่วยคือการสร้างเงื่อนไขสำหรับการสร้างเซลล์ตับใหม่ สำหรับสิ่งนี้ในยุคปัจจุบันยาใช้การรักษานอกร่างกายหลายอย่าง (นั่นคือ "ออกจากร่างกาย") วิธีการเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ทางชีวภาพและไม่ใช่ทางชีวภาพ
วิธีทางชีวภาพเพื่อรักษาการทำงานของตับ
บอกเป็นนัยถึงการใช้เซลล์ตับที่มีชีวิตซึ่งนำมาจากสัตว์ ต้นกำเนิด หรือเซลล์มะเร็ง อุปกรณ์ประมวลผลของเสียที่เป็นพิษเช่นแอมโมเนียกรดน้ำดีบิลิรูบิน ระบบสนับสนุนตับหลายระบบถูกสร้างขึ้นบนหลักการของเซลล์: "ตับเสริม" ของ N. Yu. Korukhov, "ตับเทียมเสริม", "ระบบสนับสนุนตับเทียม" และระบบชีวภาพอื่นๆ
เครื่องมือคือหลอดกลวงที่มีเซลล์ตับซึ่งเลือดหรือพลาสมาของผู้ป่วยผ่านไป เลือดในระหว่างการไหลผ่านท่อจะสัมผัสกับเซลล์ตับ ซึ่งทำให้ไม่เป็นอันตราย เลือดที่ชำระแล้วจะกลับสู่ร่างกายมนุษย์
Cell Source เป็นหัวข้อที่มีคนพูดถึงมากที่สุด ตัวเลือกที่มีแนวโน้มมากที่สุด:
- เซลล์ตับที่นำมาจากสุกรมีชีวิตมีอายุการใช้งานสั้น
- เซลล์ต้นกำเนิดจากทารกในครรภ์เกิดคำถามด้านจริยธรรม
- เซลล์มะเร็งเป็นตัวเลือกที่ดี
ข้อดีของระบบชีวภาพของตับเทียมคือไม่เพียงแต่ทำให้สารพิษเป็นกลาง แต่ยังทำหน้าที่อื่นๆ ของตับด้วย: พวกมันมีส่วนร่วมในการเผาผลาญอาหาร สังเคราะห์สารจำนวนหนึ่ง สะสมเลือด มีส่วนร่วมในการป้องกันแบคทีเรีย ข้อเสียของการใช้เซลล์ที่มีชีวิตคือความซับซ้อนในการทำงานกับพวกเขา และด้วยเหตุนี้ ราคาของระบบที่สูง จึงจำเป็นต้องรวมอุปกรณ์เพิ่มเติมในอุปกรณ์เพื่อให้ออกซิเจนแก่เซลล์
ปัจจุบัน ELAD อุปกรณ์ตับเทียมเซลล์มะเร็งที่พัฒนาโดยสหรัฐฯ กำลังใช้งานในหลายประเทศ
วิธีที่ไม่ใช่ชีวภาพเพื่อสนับสนุนการทำงานของตับ
ใช้วิธีการตามการดูดซับและการกรอง แทนที่ฟังก์ชันการทำให้เป็นกลางของตับ ซึ่งรวมถึง:
- ฟอกไต;
- กรองเลือด;
- ดูดเลือด;
- แลกเปลี่ยนพลาสม่า
- ระบบหมุนเวียนดูดซับโมเลกุล ("MARS");
- การแยกและการดูดซับพลาสมาแบบแยกส่วน ("โพรมีธีอุส")
วิธีการเหล่านี้มีข้อเสีย: วิธีสามวิธีแรกในการเปลี่ยนการทำงานของตับจะลดความเข้มข้นของสารพิษบางชนิดในเลือด แต่โดยทั่วไปไม่รับประกันว่าผู้ป่วยจะอยู่รอดได้ Palazmoobmen มีประสิทธิภาพมากกว่า แต่ต้องใช้พลาสมาผู้บริจาคจำนวนมาก ซึ่งนำไปสู่ความเสี่ยงในการติดเชื้อไวรัส รวมถึงโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องและโรคตับอักเสบ ยังช่วยลดอัตราการตายได้เล็กน้อย เป็นที่น่าสังเกตว่า 4 วิธีแรกมีผลเสียต่อร่างกายของผู้ป่วยมากมาย
ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้าง "MARS" และ "Prometheus"
สาเหตุหลักของการเสียชีวิตในผู้ป่วยตับวาย คือ ผู้ป่วยมีของเสียมึนเมา ทำให้เกิดโรคดีซ่านโรคไข้สมองอักเสบตับ (สมองเสียหาย), โรคตับ (ความเสียหายพร้อมกันกับตับและไต), ความผิดปกติของระบบไหลเวียนโลหิตและในหลาย ๆ กรณีความล้มเหลวของอวัยวะและระบบต่างๆ การเสียชีวิตจากภาวะตับวายเฉียบพลันถึง 90%
อาหารเป็นพิษสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:
- ละลายน้ำได้ - แอมโมเนีย, ไทโรซีน, ฟีนิลอะลานีน;
- น้ำที่ไม่ละลายน้ำ มักเกี่ยวข้องกับอัลบูมิน: บิลิรูบิน กรดน้ำดี กรดไขมัน สารประกอบอะโรมาติก
นอกจากนี้ตับยังสังเคราะห์สารกลุ่มที่สองเป็นหลัก
วิธีการที่มีอยู่ของการสนับสนุนภายนอกของตับ - การฟอกเลือด, การแลกเปลี่ยนพลาสมา, การกรองเลือดและการดูดเลือด - ช่วยให้คุณสามารถกำจัดสารที่ละลายน้ำได้ส่วนใหญ่ออกจากเลือดเท่านั้น ดังนั้นสารพิษที่ไม่ละลายน้ำที่เกี่ยวข้องกับอัลบูมินยังคงอยู่ในเลือด
การพัฒนายาแผนปัจจุบันทำให้สามารถผสมผสานวิธีการรักษาภายนอกร่างกายที่ประยุกต์ใช้และสร้างตับเทียมรุ่นใหม่ได้ มันคือระบบช่วยชีวิตที่กำลังถูกใช้ในหลายประเทศ
ระบบโพรมีธีอุส
ในปี 2542 ได้มีการพัฒนาระบบตับเทียมที่เรียกว่าโพรมีธีอุสในประเทศเยอรมนี หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับการรวมกันของสองวิธีของการรักษานอกร่างกาย:
- hemadsorption - การแยกพลาสมาเลือดเป็นส่วนแยก (การแยก) และการดูดซับสารพิษในเศษอัลบูมิน
- ฟอกไต - ฟอกเลือดด้วยแผ่นกรอง
การแยกสารจะดำเนินการโดยใช้ตัวกรองที่ซึมผ่านไปยังอัลบูมิน ซึ่งมีขนาดเล็กและไม่อนุญาตให้เซลล์และโมเลกุลขนาดใหญ่ผ่านเข้าไป นอกจากนี้ อัลบูมินที่มีสารพิษแยกจากเลือดจะผ่านระบบดูดซับ ซึ่งสารพิษเหล่านี้ยังคงอยู่ และอัลบูมินเองก็จะกลับสู่เลือดของผู้ป่วย ดังนั้นสารที่ละลายน้ำได้จะถูกลบออกโดยการฟอกเลือดที่เกี่ยวข้องกับอัลบูมิน - การดูดกลืนเลือด ดังนั้นระบบตับเทียม "โพรมีธีอุส" จึงสนับสนุนการทำงานของอวัยวะที่เป็นกลาง ซึ่งช่วยให้สร้างเซลล์ตับได้ง่ายขึ้น
อุปกรณ์ Prometheus ถูกใช้ในหลายประเทศ รวมถึงรัสเซีย ตัวอย่างเช่น ใช้ในศูนย์ศัลยกรรมของกระทรวงสาธารณสุขของรัสเซีย
ระบบดาวอังคาร
ตับเทียม "MARS" ที่พัฒนาขึ้นในยุค 90 ในเยอรมนี เช่น "โพรมีธีอุส" ที่ผสมผสานการดูดซับและการฟอกไต แต่วิธีการทำความสะอาดนั้นแตกต่างกัน เลือดของผู้ป่วยจะเข้าสู่เมมเบรนที่ซึมผ่านได้เฉพาะโมเลกุลของสารพิษเท่านั้น พวกเขาผ่านเมมเบรนและผูกกับผู้บริจาคอัลบูมิน เลือดที่บริสุทธิ์จะกลับคืนสู่ร่างกายของผู้ป่วย อัลบูมินที่เกี่ยวข้องกับสารพิษจะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยผ่านสารเชิงซ้อนของตัวดูดซับและกลับสู่ระบบ ดังนั้น ความแตกต่างและข้อดีหลักของตับเทียมของดาวอังคารก็คืออัลบูมินสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
"MARS" ถูกใช้อย่างประสบความสำเร็จในรัสเซียตั้งแต่ปี 2002 คลินิกหลายแห่งมีอุปกรณ์ตับเทียมในมอสโก เช่น ในศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการผ่าตัดหัวใจและหลอดเลือดพวกเขา. Bakulev มีทั้ง Prometheus และ MARS
แม้จะมีการค้นหาวิธีการใหม่ ๆ ในการสร้างอุปกรณ์ตับเทียมอย่างต่อเนื่อง แต่บางวิธีก็ได้พิสูจน์ประสิทธิภาพแล้วและมีการใช้อย่างประสบความสำเร็จในหลายประเทศรวมถึงรัสเซีย