قلب مصنوعي (Artifical Heart)

قلب شما، موتوري است در بدن شما که موجب مي شود همه چيز همچنان در حال کار باشد. در واقع قلب يک پمپ عضلاني است که گردش خون و اکسيژن در شش ها و بدن شما را موجب مي شود. قلب شما طي يک روز 2000 گالن (7580 ليتر) خون را پمپاژ مي کند مانند هر موتوري، اگر از قلب خوب مراقبت نشود، در کار کردن دچار مشکل مي شود و کمتر از ميزان لازم پمپاژ مي کند. به اين حالت نارسايي قلبي مي گويند.

عکس شماره 1
Abiocor اولين قلب مصنوعي است که پس از حدود دو دهه استفاده مي توان کرد.
تا همين اواخر، تنها گزينه براي بيماران نارسايي قلبي شديد فقط پيوند قلب بوده است. اما فقط کمي بيشر از 2000 پيوند قلب به طور سالانه در آمريکا انجام مي شود، اين بدان معناست که دهها هزار نفر در انتظار براي يک قلب اهدايي مي ميرند. در دوم جولاي سال 2001، بيماران نارسايي قلب اميد تازه اي يافتند، چرا که جراحان در بيمارستان يهوديان شهر Louisville در کنتاکي اولين پيوند قلب مصنوعي را در 2 دهه ي اخير انجام دادند. Abiocor قلب قابل پيوند جايگزيني، اولين قلب کامل مصنوعي است و انتظار مي رود که دو برابر عمر متوسط قلب بيماران عمر کند.
در اين مقاله شما کاملاً به عمق شيوه ي کاري يک قلب مصنوعي وارد مي شويد. مي فهميد که چگونه در سينه ي يک بيمار کار گذاشته مي شود و چه کسي ممکن است کانديداي چنين قلب مکانيکي اي باشد. همچنين Abiocor را با قلب هاي مصنوعي قبلي، که شکست خورده بودند، مقايسه خواهيم کرد.

قلب سيال گرد:

به طور متوسط قلب يک انسان بالغ در هر يک دقيقه، 60 الي 100 بار ضربان مي کند. قلب در دو مرحله کار مي کند.
در مرحله ي اول دهليز راست و چپ به طور همزمان متقبض مي شوند و خون را به بطن چپ و راست پمپاژ مي کنند.
در مرحله ي دوم، بطن ها با هم منقبض مي شوند و خون را به بيرون از قلب مي فرستند.
سپس ماهيچه ي قلب تا ضربان بعدي، استراحت مي کند. اين کار به خون اجازه مي دهد تا دوباره قلب را پر کند.

عکس شماره 2

حفرهاي يک قلب معمولي

توضيح: 1- دهليز راست 2- بطن راست 3- دهليز چپ 4- بطن چپ 5- دريچه ي سه گوش يا سه لختي 6- دريچه ريوي 7- دريچه ي مترال 8- دريچه ي آئورت
بيماراني که از Abiocor استفاده مي کنند همچنان دهليزهايي دارند که ضربان مي کنند؛ اما قلب مصنوعي که دهليزها را جايگزين مي کنند، فقط مي توانند خون را مجبور کنند که در يک زمان از يک دهليز بيرون رود. بنابراين اين قلب به طور متناوب خون را به ششها و سپس بدن مي فرستد. به جاي اين که همانند يک قلب معمولي همزمان به هر دو خونرساني کند. Abiocor قادر است که بيشتر از 10 ليتر بر دقيقه خون را پمپاژ کند چيزي که براي فعاليت هاي روزانه کافي است.

عکس شماره 3

راهنماي قلب مصنوعي Abiocor

Abiocor که توسط Abiomed ساخته و تکميل شده است يک قطعه ي پزشکي فوق العاده پيچيده است اما مکانيسم اصلي قطعه پمپ هيدورليکي است که سيال را از يک سمت به سمتي ديگر پمپ مي کند.
براي اينکه با طرز کار آن آشنا بشويم، اجازه دهيد که نگاهي به قطعات جورواجور و سازنده ي اين قطعه بيندازيم:
1- پمپ هيدورليک: ايده ي اصلي در اين قطعه شبيه پمپ هاي هيدروليک مورد استفاده در تجهيزات سنگين است. نيرويي که به يک نفطه وارد مي شود، با استفاده از يک سيال (مايع) تراکم ناپذير به نقطه اي ديگر منتقل مي شود. يک چرخ دنده در داخل پمپ براي ايجاد فشار، 10 هزار دور در دقيقه مي چرخد.
2- دريچه ي خروجي: اين دريچه با باز و بسته شدن خود به مايع تراکم ناپذير اجازه مي دهد که از يک سمت قلب به سمت ديگر آن برود. وقتي که مايع تراکم ناپذير به سمت راست حرکت مي کند، خون از طريق يک دهليز مصنوعي به ششها فرستاده مي شود. وقتي که مايع تراکم ناپذير به سمت چپ قلب مصنوعي مي رود، خون به ديگر قسمت هاي بدن پمپاژ مي شود.
3- سيستم بدون سيم انتقال انرژي: سيستم انتقال انرژي ماورايي (TET) هم ناميده مي شد. اين سيستم داراي 2 کويل (سيم پيچ) است. يکي داخلي و يکي خارجي. که توان را از طريق نيروي مغناطيسي از يک باتري خارج از بدن بدون سوراخ کردن پوست عبور مي دهد. کويل داخلي توان را دريافت مي کند و آن را به باتري داخلي و قسمت کنترل کننده (controller) مي فرستد.
4- باتري داخلي: يک باتري قابل شارژ در داخل شکم بيمار کاشته مي شود. اين باتري به مريض اجازه مي دهد که براي 30 الي 40 دقيقه فعاليت هايي مثل دوش گرفتن را انجام دهد. اين قابليت براي زماني است که بدن از سيستم باتري اصلي جدا شده است.
5- واحد کنترل کننده (controller): اين قطعه اکترونیکي کوچک در درون حفره ي شکمي بيمار قرار داده مي شود. اين قعطه، سرعت پمپاژ خون در بدن را بررسي و کنترل مي کند.
قلب مصنوعي Abiocor که از پلاستيک و تيتانيوم ساخته شده است، با چهار مکان در ارتباط است: دهليز راست، دهليز چپ، آئورت و سرخرگ ريوي. کل سيتسم حدود 2 پوند (0.9 کيلوگرم) وزن دارد. در قسمت بعدي مي فهميد که چگونه جراحان Abiocor را در عملي 7 ساعت در بيدن يک بيمار قرار دادند.

جراحي 7 ساعته:

عمل جراحي قرار دادن Abiocor، بي نهايت حساس است. نه تنها جراحان بطن هاي چپ و راست قلب طبيعي ار از مدار جريان خارج مي کنند و آنها را از بدن بيمار بيرون مي کشند، بلکه آنها بايد چيزي خارجي را هم در سينه ي بيمار قرار دهند. بدن بيمار بايد موقتاً به دستگاه قلب و شش مصنوعي درحين جراحي وصل شود وسپس از آن هم جدا شود. لازم است که جراحان صدها بخيه براي محکم کردن شايسته ي قلب به بطن هاي مصنوعي استفاده کنند. پيوندها، Abiocor را به قسمت هاي باقيمانده از قلب طبيعي پيوند مي زنند. پيوندها (Grafts) نوعي بافت ترکيبي هستند که براي وصل کردن قطعات مصنوعي به بافت هاي طبيعي در بدن انسان استفاده مي شوند.

عکس شماره 4

جراحان در حال کاشتن قلب Abiocor

براي اين که به پيچيدگي اين جراحي پي ببريد، بايد بدانيد که تعداد زيادي از پرسنل پزشکي در طي اين جراحي حضور داشتند. اين جراحي انجام شده در2 جولاي سال 2002 که اولين در نوع خودش در جهان بوده، تيم جراحي بزرگي را مشغول ساخته بود. 2 جراح اصلي، 14 پرستار، تزريق گران، متخصصان بيهوشي و ديگر پرسنل هاي پشتيباني. سطور زير بيانگر طرز عملکرد اين تيم براي جراحي منحصر به فردشان از زبان جراح روبرت داولينگ از دانشگاه Louisbille است:
1- جراحان کويل منتقل کننده ي انرژي را در شکم قرار دادند.
2- استخوان سنيه باز شد و مريض تحت دستگاه قلب و شش قرار گرفت.
3- جراحان بطن هاي چپ و راست را از قلب اصلي بيمار جدا کردند. آنها دهليزهاي چپ و راست، آئورت و دريجه ي ريوي را باقي گذاشتند. فقط همين قسمت از جراحي 3-2 ساعت طول کشيد.
4- دستيندهاي دهليزي به دهليزهاي راست و چپ قلب طبيعي دوخته شدند.
5- يک مدل لاستيکي در فقسه ي سنيه ي بيمار براي تشخيص محل درست و قرار گرفتن در محل قلب بيمار قرار داده شد.
6- پيوندها در طول هاي مناسب بريده شدند و به سرخرگ هاي آئورتي و ريوي دوخته شدند.
7- Abiocor در فقسه ي سنيه ي بيمار جاي داده شد. جراحان از ارتباط دهنده هاي سريعي (مثل پرچ هاي کوچک) استفاده کردند تا قلب را به سرخرگ آئورت، ريوي و دهليزهاي راست و چپ پيوند دهند.
8- همه ي هواي داخل قطعه تخليه شد.
9- مريض از دستگاه قلب و شش جدا شد.
10- جراحان مطمئن شدند که قلب جديد به طرز مناسبي در حال کارکردن است.
تا قبل از اين عمل، 11 عمل مشابه ديگر رخ داده بود. آخرين آنها مربوط به 20 فوريه ي 2004 بوده است (تاريخ تأليف مقاله مربوط به سال 2004 است). به عنوان يک آزمايش کلينيکي مريض شماره ي 12 جراحي را در بيمارستان st. Lukes Episcoal در هوستون درمؤسسه ي قلب تگزاس متحمل شد.
در اصل مقامات رسمي Abiomed در مورد نتايج خيلي خوشبينانه ي اين عمل هشدار داده بودند: خوش بينانه ترين پيش بيني اين بود يک مريض مي تواند تا 6 ماه با قلب Abiocor زنده بماند. اين قطعه فقط براي 2 برابر کردن عمر باقيمانده ي مريض هايي طراحي شده است که فقط 30 روز تا قبل از جراحي فرصت زنده ماندن دارند.
رابرت تولز، مريضي که در 2 جولاي 2001 قلب جديد را دريافت کرده بود، درگذشته است. 10 مريض ديگر هم فوت کرده اند اما دريافت کنندگان Abiocor به طور متوسط براي 5 ماه زنده مانده اند.
Jarbik-7
در سال 1982 دکتر William Debries جارويک 7، اولين قطعه ي پزشکي طراحي شده براي جايگزين کامل موقت براي قلب را در بدن يک بيمار قرار داد. عمل جراحي در دانشگاه اوهايو بر روي دندانپزشکي از سياتل به نام دکتر بارني کلارک انجام شد. کلارک توانست 112 روز زنده بماند. سرانجام در برابر عوارض تسليم شد.
جارويک 7 يک قلب هواگرد بود که توسط دکتر ويلم کلف (Willem Kolff) و دکتر دن اولسن (Dan Olsen) طراحي شد. برخلاف Abiocor که کامل بود، جارويک 7 چندين سيم خارجي داشت که از بدن بيمار بيرون آمده بود و به يک واحد خارجي بزرگ وصل شده بود. اين سيم هاي بيرون آمده، موجب چندين عفونت در بدن کلارک شد.
براي ديگر مريضاني که آن را دريافت کردند، جارويک 7 به علت هاي عواقبي مثل، ضربه، از کار افتادگي مکانيکي و تطابق آناتوميکي با بافت ها، به مشکل برخورد. اين قلب تا همين الآن هم پيشرفت و توسعه داشتنه است و به Carbio west heart تغيير نام داده است. از اين قلب فقط در شرايط و وضعيت هاي آزمايشي استفاده مي شود و به عوان قطعه اي تحقيقاتي براي پلي جهت پيوند استفاده مي شود.

مريض ترين مريض ها:

سازمان غذا و داروي آمريکا (FDA) به Abiomed (سازنده فلب مصنوعي Abiocor) اجازه داده است تا 15 عمل کاشت قلب را به عنوان آرمايش هاي کلينيکي به انجام رسانند. تاکنون 12 عمل جراحي از 15 عمل جراحي مذکور به انجام رسيده است. اين جراحي ها در مراکز پزشکي در هوستون، لس آنجلس، بوستون و فيلادلفيا انجام شده است . FDA نتايج اين کاشت قلب ها را به صورت مورد به مورد و از پايه بررسي کرده است تا بتواند آينده ي Abiocor را تعيين کند. اگر اين قطعه ي 70 تا 100هزار دلاري موفق شود، مي تواند زندگي يک بيمار را بدون عارضه اي، طولاني کند و مي تواند استفاده از آن را در ديگر مراکز قلب در سراسر آمريکا تصديق کند. در واقع چندين آژانس خبري گزارش کردند که Abiocor در طلب گرفتن تأييد از FDA براي فروش اين قطعه است. اين قطعه مي تواند براي بيماراني که در مرحله ي آخر نارسايي قلبي قرار دارند استفاده شود.
لامان گري گفته است که نامزدهاي استفاده از اين قلب مريض ترين مريض ها خواهند بود. FDA و مقامات رسمي Abiomed چند پارامتر براي کسي که بتواند اولين دريافت کننده ي قلب مصنوعي باشد، گذاشته اند که عبارتند از:
در آخرين مرحله از نارسايي قلبي باشد، کمتر از 30 روز از عمر او باقي مانده باشد، کانديداي دريافت يک قلب طبيعي نباشد، هيچ گزينه ي درماني داراي دوامي نداشته باشد.
يک مورد ديگر هم نياز است و آن اين که اين قطعه اي که به بزرگي يک گريپ فورت است در سينه ي مريض جا بشود. براي تشخيص اين که اين قطعه جا مي شود يا نه، بايد اسکن CAT را متحمل شود و عکس برداري اشعه ايکس از قفسه ي سينه را نيز در برنامه خود قرار دهد. پس از آن از يک برنامه ي کمک طراحي کامپيوتري معروف به CAD (احتمالاً اسم برنامه ي طراحي Auto cad را که شنيده ايد) کمک گرفته مي شودوقلب طبيعي بيمار به صورت مجازي برداشته مي شود و يک Abiocor به صورت مجازي در قفسه ي سينه اش قرار داده مي شد. اگر برنامه ي کامپيوتر نشان دهد که اين قطعه از لحاظ اندازه تطابق دارد، پزشکان مي توانند براي عمل جراحي کاشت قلب مصنوعي، اقدام کنند.

عکس شماره 5
عکس اشعه ي ايکس از يک Abiocor که در بدن يک بيمار کاشته شده است.
براي حدود 2 ماه پس از عمل جراحي، بيمارستان و مسئولان Abiomed نام مريض را مخفي نگه داشتند. اما در 21 آگوست سال 2001، آشکار شد که او رابرت تولز است. او ساکن کنتاکي است و کارمند سابق شرکت تلفن بوده است. و حالا يک بيمار تاريخ ساز است. اگر چه او از يک عفونت رنج مي برد و پس از عمل جراحي به يک دستگاه تهويه نياز داشت. پزشکان او گرازش دادند که قلب مکانيکي بدون هيچ مشکلي در حال کار کردن است.

عکس شماره 6
رابرت تولز در کنار دکتر لامان گري (چپ) و دکتر رابرت داولينگ
در زير چيزهايي که درمودر تولز قبل از عمل جراحي مي دانستند، آمده است: او از نارسايي قلبي نوع چهارم رنج مي برد. او نارسايي شديد بطني دارد. او از يک مرکز پيوند قلب برگشته است. او از جراحي انسداد شرائين اکليلي قلب استفاده کرده است. او چندين حمله ي قلبي داشته اس. او ديابت دارد.
در حال حاضر 2 تا 3 ميليون آمريکايي با نارسايي قلبي وجود دارند که سالانه 400 هزار مورد جديد تشخيص داده مي شود.
نارسايي قلبي موجب مرگ 39 هزار نفر در سال مي شود. اين آماري است که مؤسسه ي ملي قلب، شش و خون (NHLBI) ارائه کرده است. بيشتر کساني که نارسايي قلبي شان تشخيص داده مي شود، مي توانند تا 5 سال زنده بمانند و معمولاً به پيوند قلب براي طولاني تر کردن زندگي شان نياز دارند.
فقط در آمريکا، 2143 مورد پيوند قلب در سال 2003، صورت گرفته است. اما سالانه هزاران نفر از دريافت کنندگان بالقوه ي قلب در انتظار براي پيوند قلب مي ميرند. پزشکان هنوز مردم را براي اهداءعضو تشويق مي کنند اما Abiocor ممکن است بتواند جان خيلي از آنهايي که گزينه ي پيوند قلب طبيعي ندارند يا منتظر يک قلب هستند را نجات دهد.
منبع:Howstuff woks.com
کپي يا استفاده از مطالب اين مقاله بدون ذکر نام و مترجم، منبع و نقل و از راسخون ممنوع است و شرعاً هم مجاز نمي باشد.
/خ