10-11 октября 2023 г. состоится I российский конгресс с международным участием «Инновационные технологии применения медицинских газов в современной клинической практике». Мероприятие организовано в рамках XXXIII Национального Конгресса по болезням органов дыхания и приурочено к 300-летию Российской академии наук. Заведующий кафедрой госпитальной терапии РНИМУ им. Н.И. Пирогова академик Александр Григорьевич Чучалин рассказал, какие возможности открывают медицинские газы в лечебной практике.
— Александр Григорьевич, какие газы используются в медицине, для лечения каких болезней? В чем принципиальное отличие медицинских газов от технических?
— К этому проекту мы шли многие годы, более 25 лет. И этой четверти века предшествовали фундаментальные исследования наших выдающихся ученых, к которым следует отнести лауреатов Нобелевской премии Петра Леонидовича Капицу и Льва Давидовича Ландау, а также Льва Александровича Блюменфельда и ядерного физика Якова Борисовича Зельдовича. Эта группа ученых работала над атомным оружием. Они провели исследования в области таких газов, как гелий, оксид азота, водород. Но это были фундаментальные исследования.
П.Л. Капица внес большой вклад в разработку промышленного кислорода. Для тяжелой индустрии нужен был кислород в больших объемах. И Петр Леонидович разработал технологию применения кислорода.
Когда мы столкнулись с проблемами роста легочных больных, особенно после Второй мировой войны, возникла проблема: как лечить человека с кислородным голоданием? Стали разрабатывать технологии применения кислорода и использовать кислород в виде аэрозолей по 2 л и 5 л. Но есть больные, которым нужны куда большие потоки кислорода — по 10 л. Особенно остро потребовались технологии, которые могли бы подавать потоки кислорода 60 л в минуту, в период пандемии COVID-19. Поэтому одно из важных направлений работы — постоянное совершенствование того, как лечить человека с помощью кислорода, то есть какие применять дозы, режимы, длительность и т. д.
Но мы столкнулись с фактором, когда даже самые совершенные технологии кислорода не помогают избежать кислородного голодания, нарушения транспорта кислорода в организме. Поэтому большие надежды были связаны с другим газом — гелием. В итоге комбинации гелия с кислородом существенно помогли решить эту проблему.
Респираторный салон в ГКБ им. Д.Д. Плетнева
Респираторный салон в ГКБ им. Д.Д. Плетнева
В условиях постковида мы столкнулись с новой проблемой — тромбами мелких сосудов. У больных образуются агрегаты эритроцитов, тромбоцитов, блокирующих просвет мелких сосудов, капилляров, венул, и у человека формируются маленькие инфаркты тех или иных органов, что приводит к ишемии, к некрозу тканей легких, сердца, мозга, почек, кожных покровов, печени и т.д.
Мы сделали многое, чтобы улучшить микроциркуляцию, — стали применять оксид азота. Но оксид азота, находящийся в баллонах, очень быстро метаболизируется и превращается в диоксид азота — газ с другими параметрами и другим действием на организм человека.
Поэтому наши физики, работающие в Сарове, по моему обращению впервые в мире разработали электрогенератор, позволяющий получать чистейшую фракцию оксида азота прямо у постели больного.
Это большое достижение. Сегодня трудно осмыслить, как много Россия сделала в области получения оксида азота.
Другая проблема, с которой мы столкнулись, — окислительный стресс, или лучевая болезнь, для которой характерно образование свободных радикалов. Активные формы кислорода разрушают биологические мембраны и в конечном счете приводят к смерти клеток. Поэтому надо обладать средствами, которые могут действовать на эти свободные радикалы антиокислительными препаратами. Речь идет об окислительном стрессе — системе окисления и системе защиты организма повреждающего действия. Так мы пришли к необходимости разрабатывать технологии с водородом.
Второе, очень важное решение физиков и инженеров — это создание уникальнейшего прибора, в котором объединены свойства оксида азота и водорода. Это первая установка в мире, где осуществляется комбинированная подача газа в организм человека.
Под влиянием японских коллег мы создали респираторный салон, где собрали все газы воедино. Мы разработали диагностический алгоритм, который применим к каждому человеку. Он устанавливает, кому нужен оксид азота, кому — водород, кому — кислород; какой кислород, какие потоки кислорода, какое процентное содержание кислорода. И, наконец, мы использовали комбинацию кислорода с гелием, которая входит в эту палитру медицинских газов.
Как это организовано: есть места, где наши пациенты получают только ингаляцию водорода, есть места, где пациенты получают комбинированную терапию оксид азота и водород, есть пациенты, которые получают только кислород, и т.д.
Сама идея салона предполагает не только технологии назначения медицинских газов, мы добавили сюда элементы музыкотерапии. Наши пациенты — тяжелобольные люди, которые перенесли COVID в тяжелой форме.
Мы поместили их в обстановку, где им читает сказки Олег Табаков, «Евгения Онегина» — Иннокентий Смоктуновский, и создали такую атмосферу, когда человек, оказавшись в этом месте, не погружен в свою болезнь.
Мы помогаем ему сформировать положительные эмоции. В салоне работает аэрозольная терапия, поэтому в помещении всегда свежий воздух и приятная комфортная атмосфера. Мы делаем все, чтобы человек воспринимал лечение с максимальной пользой для него.
— Как попасть в этот респираторный салон, как получить назначение?
— Это некоммерческая структура, в салон направляются больные, поступившие к нам в больницу по разным каналам — через скорую помощь или поликлинику. Такие респираторные салоны внедрили в санаториях, таких как, например, «Виктория» в Подмосковье, «Загорские дали», входящий в структуру Главного медицинского управления Управделами президента РФ, «Виктория» в Кисловодске, «Светлана» в Сочи, у наших коллег из Тюмени и др. Реабилитация медицинскими газами — это не скоропомощная терапия, хотя сейчас мы уже применяем эти методы в условиях скорой помощи. Поэтому сегодня это получило такое внедрение.
Особое внимание мы уделяем применению медицинских газов в области трансплантологии. Более 15 лет назад была проведена первая трансплантация легких, и уже тогда мы применили оксид азота, потому что те больные легкие, которые вынимаются из груди человека, не в состоянии справиться с гемодинамикой, газообменом. Требуются специальные методы лечения, которые бы позволили остаточному органу максимально эффективно функционировать. И мы впервые применили комбинацию оксида азота с кислородом. Сегодня мы широко пользуемся этим на базе института им. Н.В. Склифосовского. Все наши пациенты, которые идут на трансплантацию легких, получают оксид азота во время операции и в так называемый ранний постинкубационный период — нулевой день, первый день после трансплантации. И до тех пор, пока пациент не будет экстубирован, ему ингалируют оксид азота.
Наши кардиохирурги, особенно из Нижнего Новгорода, во время операции широко применяют оксид азота и получают хорошие результаты. Кардиохирурги, занимающиеся лечением детей с врожденными пороками и высокой легочной гипертензией, в ранний постоперационный период тоже используют оксид азота.
Неонатологи, в числе которых академик Геннадий Тихонович Сухих, сделали в этом направлении очень много. Сегодня оксид азота внедрен в машины скорой помощи, где перевозят новорожденных детей, в структуру реанимационных залов для выхаживания детей, родившихся с респираторным дистресс-синдромом.
Эта палитра огромна, поэтому наш респираторный салон — крупица той большой медицины, которую сегодня можно назвать медициной XXI в. А оксид азота — молекула XXI в.
— Медицинские газы требуют особых условий хранения, транспортировки, использования. Насколько это доступно для медицинских учреждений? То же внедрение в машины скорой помощи, о котором вы рассказали, — это повсеместно или локально?
— Наши физики разработали технологию, когда для получения газов нужен не баллон, а электричество — электрогенераторы. Это уникальнейшее решение.
— Это есть только у вас?
— Да. И там, где мы это внедрили, — в Научно-исследовательском институте скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, в Национальном медицинском исследовательском центре акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова, в Национальном медицинском исследовательском центре им. В.А. Алмазова в Санкт-Петербурге и во всех санаториях, которые я называл.
Если говорить о генераторах, специализирующихся на выработке оксида азота, их выпускает госкорпорация «Росатом». Они получили заказы из Мексики, из Индии. Наши китайские коллеги хотят изучить эту технологию, но мы пока сдержанно относимся к таким контактам. Большой интерес проявляют страны Арабского региона. И «Росатом» в этом отношении представляет собой очень прогрессивную структуру, внедряющую технологию.
В России оксид азота занял такое высокое место в процессе иностранных заказов, потому что он есть только у нас.
И сейчас он начинает активно внедряться в Мексике, Индии, Китае, Арабском регионе, ФРГ тоже закупила несколько приборов.
Респираторная медицина: руководство под ред. А.Г. Чучалина
— Можно ли сказать, что в России каждая больница оснащена этими системами?
— Нет. Но министр здравоохранения Михаил Альбертович Мурашко понимает перспективу использования медицинских газов и проявляет к ним большой интерес. Но в обществе всегда есть инерция, всех интересует, когда это войдет в табель всех лечебных учреждений, когда будет налажена индустрия.
— Это больше экономический вопрос?
— Я не специалист, мне трудно отвечать на вопросы такого типа. Но это гармония между тем, что может сделать индустрия, и экономической возможностью того или иного лечебного предприятия. Сейчас к газам наблюдается очень большой интерес, видно, как он возрастает, и руководство Министерства здравоохранения поддерживает это направление.
— Коронавирусная инфекция принесла большую востребованность медицинских газов?
— Конечно, коронавирусная инфекция и побудила создать этот салон, собрать газы воедино, что особенно удачно проявило себя в лечении больных с постковидным синдромом. Хотя и в острый период болезни на базе НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского мы получили лучшие в мире результаты по выхаживанию тяжелых больных.
— Вы сказали, что медицинские газы имеют большую палитру применения. А есть ли какие-то риски, побочные эффекты и противопоказания, связанные с их использованием?
— Да, у каждого газа свой профиль. Скажем, кислород — это добро или зло? У кислорода есть определенные пределы, когда он может показывать свои негативные свойства, что особенно связанно с определенными нарушениями газообмена у человека. То есть кислород может стать причиной того, что в организме накапливается углекислота. Вроде мы делаем добро, даем кислород, а он приводит к такому нежелательному эффекту. Мы учим врачей тому, чтобы они понимали эти границы добра и зла в случае применения каждого газа.
Гелий хорошо переносится, нежелательного эффекта от него мы не видели. В отношении оксида азота мы занимаемся выработкой персонализированных доз, оказывающих максимальный терапевтический эффект. В Израиле и США медики применили мегадозы оксида азота для лечения больных с туберкулезом и тяжелой инфекцией синегнойной палочкой. Они показали, что мегадозы могут обладать такими свойствами. Наши физики из Сарова, в частности группа Виктора Дмитриевича Селемира, создают прибор, который позволит делать такие мегадозы.
Еще у нас есть договоренности с Центральным научно-исследовательским институтом туберкулеза о том, чтобы применять оксид азота при тяжелых формах туберкулеза.
В отношении водорода большую активность проявляют японские ученые. Совсем скоро нам предстоит провести первый российский конгресс «Инновационные технологии применения медицинских газов в современной клинической практике», где они представят свои доклады и расскажут о своем опыте в области использования водорода во время лечения онкологических больных, получающих сложную медикаментозную, таргетную терапию, радиобиологические методы лечения. И, чтобы устранить нежелательные эффекты от химиотерапии и лучевой терапии, японские врачи стали применять водород. В этой области есть отдельные наблюдения, но большого опыта пока нет. Но это тоже перспектива применения водорода.
Однако относительно водорода есть одна проблема: водород до 4% безопасен для человека, а от 4% уже взрывоопасен. Иногда требуется доза гораздо больше, поэтому мы регулируем водород потоками, но пока это только исследования.
— Можно ли использовать медицинские газы в профилактических целях? В интернете есть предложения о домашних курсах лечения.
— У одного из пациентов респираторного салона установлены тревога и нарушение структуры сна. Водород в этом смысле — уникальный газ, помогающий человеку выйти из тревожного состояния, преодолеть усталость, повысить толерантность к физической нагрузке. Это большое достижение такой терапии.
С использованием в домашних условиях я не сталкивался. Частная медицина, по всей видимости, подхватывает инициативы. Но все существующие приборы находятся на счету. На каждый прибор есть паспорт, каждый больной тоже внесен в паспорт. Поэтому какая-то утечка вряд ли могла произойти.
— Если говорить о принципиальном отличии от технических газов: в некоторых республиках случались скандалы, когда вместо медицинских газов поставляли технический и пациенты им дышали. Как медицинский сотрудник должен их отличить и на чьей это совести?
— В нашей стране есть такой документ — «Фармакопея», состоящий из определенных статей по каждому виду лекарства, которое циркулирует на рынке. Чтобы статья появилась, должны быть определены требования по чистоте и т.д. Скажем, кислород — очень дорогое лекарство. Долгие годы я много говорил о том, что у нас нет медицинского кислорода, а есть технический, который несет в себе ионы тяжелых металлов. Вместе с ингаляцией кислорода больные раньше получали неочищенный технический кислород, который мог нанести вред.
Поэтому важно выполнять требования, заложенные в документе «Фармакопея» Российской Федерации. Такая статья имеется по отношению к гелию и к оксиду азота, формируется по водороду.
— Давайте обобщим: какие заболевания каким газом можно вылечить?
— Российские граждане должны гордиться тем, что наши выдающиеся ученые П.Л. Капица, Л.Д. Ландау, Л.А. Блюменфельд, Я.Б. Зельдович создали фундаментальную основу применения газов в медицинских целях.
И сегодня наша задача как врачей — выстроить четкие показания: кому, когда и в каком объеме нужно назначать медицинские газы.
Александр Григорьевич Чучалин в интервью порталу «Научная Россия»
У кислорода одна линия применения, у оксида азота другая, у гелия своя, а проблемы, связанные с водородом, еще требуют научного обоснования.
Наши военные медики используют оксид азота при травме грудной клетки, медицинские газы помогают в лечении баротравмы, ушиба легкого и ряда других заболеваний.
Область, в которой я работаю, связана с кислородным голоданием, его следствие — нарушение функций легких, когда по разным причинам разные болезни могут привести к тому, что у человека кислород плохо проходит альвеолярно-капиллярную мембрану. Гелий, оксид азота, в меньшей степени водород могут помочь человеку преодолеть это патологическое нарушение, возникшее из-за таких болезней, как хроническая обструктивная болезнь органов дыхания, легочная пневмония, вирусная пневмония, ковидная пневмония, туберкулез, астма и др. При астме особенно показан гелий.
Медицинские газы показаны в большой неврологии, особенно людям, перенесшим ишемический инсульт. У нас в клинике есть хороший опыт по применению медицинских газов в процессе реабилитации неврологических больных.
Очень полезен опыт реаниматологов и анестезиологов, когда в конце операции человека снимают с аппаратного дыхания и, чтобы у него не возникло серьезных проблем, используются газы. Широкое применение медицинские газы находят в трансплантологии.
У нас есть уникальный опыт подготовки элитных спортсменов, некоторые из них стали чемпионами Олимпийских игр. Гелий и оксид азота помогают достигать высоких показателей физической натренированности спортсмена.
Сегодня в мире бум: проблемы мужского здоровья решаются с помощью оксида азота. Наш лидер в этой области — директор НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина Олег Иванович Аполихин, сейчас он открывает кабинеты мужского здоровья, в которые включены лечение оксидом азота.
— Какой срок занимает курс лечения, например, постковида и от чего это зависит?
— Курс составляет от десяти дней до двух недель, на втором-третьем сеансах уже возникает понимание, эффективно ли лечение для больного. Из десяти больных эффект наблюдается у семи-восьми человек.
— В респираторном салоне есть пациентка, которая пережила стопроцентное поражение легких. Получается, с помощью медицинских газов можно восстановить человека с такими серьезными повреждениями и вернуть к полноценной жизни?
— Да, женщина страдает тяжелым сахарным диабетом и осложнениями, которые также несут высокие риски. У больных сахарным диабетом очень выражена ангиопатия, поражаются мелкие сосуды, поэтому мы применяем газы. Она действительно тяжело перенесла свою инфекционную болезнь, а сейчас эти газы хорошо помогают ей восстановиться.
— Если это настолько эффективно, почему не распространено достаточно широко?
Понимаете, у меня есть своя роль, а есть роль организаторов здравоохранения. Если они меня услышат — это все доступно, сделано руками российских ученых и врачей, внедряйте.
— Какие достижения в области медицинских газов вы находите особенно перспективными, к чему мы идем и над чем конкретно работаете вы?
— Мы работаем над тем, чтобы научиться эффективно титровать индивидуальную дозу газов. Второе направление — комбинация газов: оксид азота — водород, кислород — оксид азота. И мы впервые в мировой практике подошли к тому, чтобы целенаправленно бороться с нарушениями в окислительном стрессе. Как к ним подойти — сейчас серьезная биологическая проблема.
— Александр Григорьевич, вы стояли у истоков проведения пересадок легких в нашей стране. Какие сейчас предвидения в этой области?
— Реальная трансплантация сейчас производится в Национальном медицинском исследовательском центре трансплантологии и искусственных органов им. акад. В.И. Шумакова, в меньшей степени трансплантации осуществляются в НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского. Я работаю в гибридной команде института им. Н.В. Склифосовского, и вместе с академиком Анзором Шалвовичем Хубутией мы продолжаем эту работу. На сегодня наша команда провела более 75 трансплантаций легких, преимущественно у людей, страдающих муковисцидозом. Это большое достижение.
Руководитель Департамента здравоохранения Москвы Алексей Иванович Хрипун сделал многое, чтобы повысить тарифы. А на первых этапах работы мы собирали деньги из своих карманов и лечили наших больных.
Помню первую трансплантацию: дома я этого не говорил, но все мои сбережения ушли на то, чтобы операция состоялась. Сейчас ситуация изменилась.
Трансплантация — очень тяжелое дело, сама операция продолжается 10–14 часов. Для анестезиолога, хирурга, которые физически находятся на одном месте, выполняя такую долгую операцию, это очень трудно. И это сдерживает развитие направления. В других городах были попытки трансплантации легких: в Санкт-Петербурге состоялась однократная операция, несколько операций осуществили в Краснодаре, собираются делать операцию в Новосибирске в Национальном медицинском исследовательском центре им. акад. Е.Н. Мешалкина. Но пока в трансплантологии два лидера — НМИЦ трансплантологии и искусственных органов им. акад. В.И. Шумакова и НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского.
— Экологический вопрос. В большом городе дыхательная система подвержена стрессу. Действительно ли это так и как с этим справляться?
— Одним из ответов на этот стресс служит окислительный стресс. Если рассмотреть состояние свободных радикалов у курящего человека до и после — происходит повреждение биологических мембран, слизистой дыхательных путей. Как врачи мы поражаемся цифрам, которые получаем после каждой сигареты у курящего пациента. А если учитывать запыленность городов и экологические проблемы, легкие оказались очень уязвимым органом. И пандемия в очередной раз показала, что проблема легочного здоровья и восприятия к инфекции очень серьезна в глобальном здоровье человека.
— Медицинские газы могут помочь курящим людям восстановиться?
— Да, медицинские газы помогают, но если человек будет продолжать курить, то мы не возьмем его на лечение.