Хирурги наполнят тела пациентов текущим льдом Время. Вот чего порой не хватает медикам, чтобы спасти жизнь пациента, пострадавшего от сильной травмы или сердечного приступа. Нескольких дополнительных часов, а то и минут, порой достаточно, чтобы успешно завершить пересадку органа или иную важную операцию. Но откуда взять эти "лишние" минуты? Американцы тестируют необычную технологию — они научились саму кровь превращать в подвижный лёд. Десятилетия врачи используют защитную силу гипотермии. Сильно охлаждённый организм или отдельные органы до минимума сокращают потребление кислорода (что важно при остановке сердца), в них замедляется разрушение клеток. Но вот большой вопрос — как именно охлаждать живые ткани? Сейчас на вооружении медиков находятся ледяные ванны и охлаждающие жакеты, ледяные одеяла и просто резиновые "грелки" со льдом внутри (слово "грелка" при таком применении данного предмета само просится в кавычки). Все они выполняют поставленную задачу, но вот темп охлаждения оказывается очень низким (имеется в виду температура в глубине, а не на поверхности тела). И потому в критических случаях внешнее охлаждение не столь уж и сильно продлевает агонию страдающих от обескровливания и гипоксии органов. Куда лучше в этом плане выглядит внутреннее охлаждение, хотя проводить его сложнее. Сейчас с этой целью применяют холодный солевой раствор, подаваемый в кровоток в нужных местах. Но, увы, и этот способ не лишён недостатков. В силу характеристик физраствора его не получится охладить слишком сильно, а главное, тепло, которое он способен забрать у тканей, серьёзно ограничено. Оригинальный выход из этой тупиковой ситуации придумали инженер Кен Коса (Ken Kasza) и его коллеги из американской национальной лаборатории Аргонн (Argonne National Laboratory). Надо просто "затолкать" лёд в сосуды, в полости тела (при операции) и даже в лёгкие пациента — вот он и охладится. Энергия, которую нужно затратить на растапливание льда, — велика, так что интенсивность охлаждения будет гораздо выше, чем при применении холодного физраствора.
Очевидно, просто так проделать подобный трюк можно только с трупом. Чтобы "набить" живого человека льдом по самую макушку, лёд этот должен быть необычным. Он такой и есть, спасибо системам охлаждения зданий. При чём тут они? Всё просто и сложно одновременно: история экзотической охлаждающей жидкости для человека началась с промышленного проекта! В конце 1980-х лаборатория Аргонн разработала технологию изготовления ледяной гидросмеси (Ice Slurry), способной без проблем течь по трубам различного диаметра, не собираясь в ледяные наросты, не слипаясь и не забивая системы охлаждения. Экзотическая солёная водяная суспензия, придуманная в Аргонне, включала в себя мириады ледяных кристалликов, но не обычных, а специально подготовленных. Эти частицы, во-первых, не угловатые и ершистые, как естественные кристаллы водяного льда, а округлые. Фактически — шарики. А во-вторых, они необычайно маленькие — с поперечником, равным диаметру человеческого волоса. Благодаря обеим особенностям данная жижа сохраняет подвижность воды (шарики скользят друг относительно друга), но с точки зрения теплотехники представляет собой лёд, со всеми вытекающими. В частности, в централизованных системах охлаждения промышленных или офисных комплексов смесь Ice Slurry способна работать в 5-7 раз эффективнее просто холодной воды. Предполагалось, что такая суспензия будет подготавливаться и храниться ночью в специальной установке, а днём распределяться по трубам среди соседних зданий, обеспечивая их охлаждение. Вот только распространения этого антипода теплоцентрали так и не случилось. Едва ли не единственным случаем практической реализации системы был некий демонстрационный проект в Японии. Но зато в 1999 году у Ice Slurry началась вторая жизнь. Кен Коса, директор департамента энергетики лаборатории Аргонн Роджер Пиппел (Roger Poeppel), а также Лэнс Беккер (Lance Becker) и Терри Ванден Хок (Terry Vanden Hoek) из медицинского центра университета Чикаго (University of Chicago Medical Center) создали Центр чрезвычайной реанимации (Emergency Resuscitation Center). Центр этот объединил инженеров, врачей, биологов и химиков из университета и национальной лаборатории для разработки новых методов спасения пациентов. Особенно — в случае внезапной остановки сердца. И тут-то учёные решили всесторонне изучить и апробировать медицинское применение "гладкой ледяной взвеси", тем более что её микрокристаллы льда прекрасно проходили в довольно мелкие сосуды и не повреждали клетки.
Прежде всего исследователи придумали, как обеспечить быстрое охлаждение мозга человека, пока сердце остановлено и кровотока нет. Ice Slurry необходимо поместить в лёгкие (через трубку, вставленную в трахею) — догадались учёные. Ведь это эффективные теплообменники с развитой поверхностью, через которые проходит вся кровь. Пока сердце не бьётся, принудительное сжатие грудной клетки заставит кровь, охлаждённую Ice Slurry, течь к головному мозгу. Ну а охлаждённый мозг может намного дольше выжить при кислородном голодании (обычно его клетки начинают гибнуть через 10 минут после остановки кровоснабжения). Первые опыты на животных показали, что 2-4 литра Ice Slurry, введённые в лёгкие, позволяют охладить головной мозг на 6 и даже несколько больше градусов Цельсия всего за 10 минут, в то время как применение внешнего охлаждения за то же самое время понижает температуру внутренних органов животного (да и человека тоже) всего-то на 0,3 градуса. То есть скорость охлаждения по новой методике оказалась выше обычной в 20-30 раз! А это уже может стать разницей, означающей спасение чьей-то жизни. При таком способе мозг может оставаться охлаждённым в течение часа, что даёт хирургам достаточно времени для реанимации. |
