قلب مصنوعی

بی‌دلیل نیست که بیماری‌های قلب و عروق را بزرگ‌ترین دشمن تن‌درستی می‌دانند، زیرا از هر دو مورد مرگ و میر، یک مورد آن به علت بیماری‌های قلب و عروق است و راه حل آن نیز ظاهراً درست کردن قلب مصنوعی است. یافتن جانشینی مناسب برای قلب بیماری که دیگر کاری از آن ساخته نیست، مسأله‌ای است که دانشمندان جهان سرگرم بررسی آن هستند. تاکنون چندین هزار مورد تعوض قلب صورت گرفته است. جراحان، روش‌های گوناگونی را آزموده‌اند، از قلب طبیعی انسان یا جانوری دیگر تا قلب مصنوعی.
دانشمندان امریکایی چندین بار عمل پیوند قلب مصنوعی را تجربه کرده‌اند اما هر بار این عمل با یأس و حرمان توأم بوده و هر بار در پیرامون آن جوی احساسی برانگیخته شده و هر بار نیز پایان فاجعه‌باری دربر داشته است. بیل شرودر چهار روز پس از دریافت قلب مصنوعی از تخت‌خواب پایین آمد، چند قدم راه رفت و حتی درخواست نوشیدنی کرد. عکس او در تمام روزنامه‌ها چاپ شد. بیل شرودر در همه‌ی عمر از بیماری قلب رنج برده بود، اما وقتی در محاصره‌ی پزشکان و پرستاران چشم از جهان فروبست قلب او یگانه عضوی بود که هنوز کار می‌کرد. مغز بیل شرودر به دنبال سکته‌ی مغزی از کار افتاده، اندام‌هایش فلج شده، و دست و پایش بی‌حس گشته بودند. فقط قلب او بود که مأیوسانه به کار ادامه می‌داد و بی‌ثمر خون را درون جسم در حال مرگ او پخش می‌کرد. سپس وقتی که کوشش پزشکان برای زنده نگاه داشتن او به جایی نرسید سرانجام ماشین قلب مصنوعی را خاموش کردند و بیمار مُرد. بیل شرودر یکی از پنج نفری بود که قلب مصنوعی را با این هدف که تا پایان عمر با آن زندگی کند برایش کار گذاشته بودند.
اولین بیماری که تحت عمل جراحی پیوند قلب مصنوعی قرار گرفت بارنی کلارک بود که در ماه مارس سال 1983 درگذشت. او پس از عمل جراحی، صد و دوازده روز عمر کرد. در ماه نوامبر سال 1985 در سوئد، سومین نفر که لیف استنبرگ نام داشت و پنجاه و دو ساله بود درگذشت. قلب مصنوعیِ جارویک-7 در سینه‌ی او به مدت دویست و بیست و نه روز تپیده بود. در آوریل سال 1986، جک برچم تنها ده روز پس از عمل عمر کرد. پس از او در ژوئن سال 1986 موری هیدون پس از چهار صد و چهل و هشت روز زندگی با قلب مصنوعی مرد. در نوامبر سال 1984 بیل شرودر دومین نفری بود که قلب مکانیکی دریافت کرد . او پس از شش‌صد و بیست روز زندگی چشم از جهان فرو بست. مدل جدید تر قلب مصنوعی در سال 2001 میلادی برای نخستین بار به کار گرفته شد و در سال ۲۰۰۴ با رسیدن به حد نصاب‌های لازم، مجوز ‏FDA‏ را دریافت کرد. هشتاد و شش درصد از بیماران دریافت‌کننده ‏بیش ‌از یک سال و شصت و چهار درصد بیش‌از پنج سال شانس زندگی یافتند.‏
اما آیا بیماران که پس‌ از عمل پیوند قلب مصنوعی چند صباحی زنده بودند، واقعاً زندگی می‌کردند یا تنها زنده بودند؟ بیل شرودر به دفعات سکته‌ی مغزی کرد و هرگز نتوانست بستر را ترک کند و سرانجام با یکی از همین حمله‌ها از پای درآمد. بارنی کلارک نتوانست بیمارستان را ترک کند زیرا پس از عمل جراحی، کلیه‌های او از کار افتادند. جک برچم دچار خون‌ریزی شد و در اثر آن جان خود را از دست داد. موری هیدون مُرد زیرا شش‌های او از کار افتاده بودند. حال این سؤال مطرح می‌شود که اگر این همه تلاش نتواند به انسان زندگی واقعی ببخشد و تنها او را از نظر زیست شناختی زنده نگاه دارد به چه کار می‌آید.
دکتر مایکل دیبکی، سرپرست مرکز پزشکی بیلور در ایالت تگزاس امریکا بر این عقیده بود که از قلب مصنوعی تنها باید به طور موقت، یعنی تا دسترسی به قلب طبیعی، استفاده کرد. اما سازنده‌ی نخستین قلب مصنوعی، یعنی دکتر رابرت جارویک، معتقد بود که پیوند قلب مصنوعی را به منزله‌ی یک عضو همیشگی در بدن، مخصوصاً امروزه که اطلاعات و تجربه‌های زیادی در این زمینه به دست آمده است، باید ادامه داد.
حال ببینیم عقیده‌ی دانشمندان روس در این زمینه چه بود. برخی از دانشمندان روسیه معتقد بودند که قبل از پیوند قلب مصنوعی به بدن انسان باید اندازه‌ی آن را کوچک‌تر و کار آن را اطمینان بخش‌تر کرد، به نحوی که انسانِ دریافت کننده‌ی آن بتواند چنان زندگی کند که انگار این قلب سالم خود اوست که در سینه‌اش می‌تپد. به این ترتیب سال‌ها باید بگذرند تا پیوند قلب مصنوعی جزو کارهای بالینی معمول درآید و جایی برای خود دست و پا کند. اما «آزمایش» نمونه‌های قلب مصنوعی بر روی انسان، با اخلاق پزشکی ما سازگار نیست.
چندین سال پیش بود که کار روزانه‌ی مرکز پژوهشی پیوند اعضا و اعضای مصنوعی در روسیه با این سؤال آغاز می‌شد که «حال نپتون ما چطور است؟» نام خدای دریاها البته بر حسب تصادف بر گوساله گذاشته شده بود، ولی کارشناسان، گوساله‌ای را که نام او را نپتون نهاده بودند تقریباً پرستش می‌کردند. گوساله پس از به هوش آمدن آب نوشید و علف خورد. رفتار گوساله کاملاً معمولی بود، اما دانشمندان با هیجان زیادی مراقب او بودند، زیرا در جریان یک عمل جراحی سخت، قلب نپتون را برداشته و به جای آن قلب مصنوعی قرار داده بودند. این واقعیت که رفتار گوساله پس از تعویض قلب کاملاً طبیعی به نظر می‌آمد نمایان‌گر آن بود که قلب مصنوعی با بدن گوساله هماهنگی داشت و خون کافی به اعضا و بافت‌های حیوان می‌فرستاد. قلب مصنوعی پلاستیکی که در سینه‌ی گوساله کار گذاشته بودند خودکار نبود، بلکه انقباض آن با دمیدن هوای فشرده از طریق لوله‌هایی که به دستگاه فشار وصل بود صورت می‌گرفت. از یک واحد الکترونیکی برای کنترل آهنگ کار قلب استفاده می‌شد و به هنگام انقباض قلب چراغ‌های چشمک زن بر صفحه‌ی کنترل روشن می‌شدند. دانشمندان روسیه این مدل قلب مصنوعی را Posik به معنی جستجو نامیده بودند.
اما چرا برای آزمایش، گوساله را انتخاب کردند؟ برای این که اندازه‌ی قلب و قفسه‌ی سینه‌ی انسان بزرگ سال و گوساله تقریباً برابر هستند. پس از آن که یک‌صد و سی و هفتمین آزمایش تعویض قلب گوساله در مرکز سراسری جراحی روسیه انجام گرفت پروفسور گیگاری اظهار داشت: «تمایز این نمونه قلب در سهولت حمل آن است. دستگاه الکترونیک محرک آن چندین بار کوچک‌تر از نوعی است که ویلیام درویس جراح امریکایی برای اولین بار در بدن انسان کار گذاشت. در این نمونه دریچه‌های ورودی و خروجی جدیدی تعبیه شد که بهتر کار می‌کردند، ولی ما معتقدیم که از نظر اخلاقی محق نیستیم آن را در بدن انسان کار بگذاریم و انسان را به ابزارهایی وابسته سازیم که درواقع بر طول عمر او نمی‌افزایند بلکه چند صباحی او را زنده نگاه می‌دارند بدون آن که به او زندگی ببخشند، و در عین حال عوارض وخیمی دربر دارند.»
بدیهی است که دستگاهی که بتواند به طور کامل جای‌گزین قلب معیوب انسان شود دیر یا زود ساخته خواهد شد. پزشکان روس معتقدند که مواد مناسب برای تهیه‌ی چنین وسیله‌ای اکنون فراهم شده است. به کمک نمونه‌ی مشابه با دستگاه قلب و عروق انسان چگونگی کار قلب در شرایط گوناگون مطالعه شده و طرح‌هایی برای کنترل قلب مصنوعی تهیه شده است. تنظیم کار قلب مصنوعی به عهده‌ی کامپیوتر است. کامپیوتر بر اساس نیاز بدن به خون، چگونگی کار بطن‌های قلب را به طور خودکار تنظیم می‌کند.
اکنون مهم‌ترین مسأله، ساختن منبع تولید نیروی ضعیف و با دوام است. این منبع تولید نیرو را می‌توان با باتری‌های الکترومکانیکی و محفظه‌ای حاوی ایزوتوپ‌های مواد رادیواکتیو ساخت. به احتمال زیاد بهترین راه برای تولید انرژی‌ای که قلب مصنوعی را به کار اندازد استفاده از انرژی حاصل از فرایندهای زیستی بدن است. در انستیتوی پیوند اعضا و اعضای مصنوعی در روسیه، نمونه‌هایی ظریف از قلب مصنوعی ساخته شد که به کمک آن‌ها انسان می‌تواند آزادانه به این سو و آن سو برود بدون آن‌که به دستگاهی میخ کوب شود. این نمونه‌ها هنوز چندان کاربردی عملی پیدا نکرده و هنوز عملاً در مرحله‌ی نمونه‌ سازی هستند. طراحی و تولید این نمونه با همکاری شیمی‌دان‌ها و فیزیک‌دانان صورت گرفت. متخصصان معتقدند که بهترین نمونه‌ی قلب مصنوعی که امیدبخش‌تر است نمونه‌ای است که با دستگاه پیستونی بخار کار کند. قلب مکانیکی «میکرون» از همتای طبیعی خود، قلب طبیعی انسان، چیزی کم نداشت و اصول کار آن ساده بود. گرمایی که از ایزوتوپ تولید می‌شد باعث بالا بردن دمای گاز و یا بخار می‌شد. در نتیجه حجم گاز یا بخار افزایش می‌یافت و پیستون سیلندر را که به دستگاه مبدل حرکت وصل بود به بالا هدایت می‌کرد و این عمل موجب انقباض بطن قلب مصنوعی می‌شد. با سرد شدن گاز از طریقِ دادنِ گرمای خود به بدن انسان پیستون فرود می‌آمد و در نتیجه بطن منبسط می‌گردید. سپس دوباره این چرخه تکرار می‌شد و بدین ترتیب انقباض منظم بطن‌های قلب را تنظیم می‌کرد. این نمونه آن فدر کوچک بود که در قفسه‌ی سینه‌ی انسان جای می‌گرفت.
یک نمونه‌ی دیگر قلب مصنوعی شامل یک موتور الکتریکی ظریف بود و یک تلمبه برای به گردش درآوردن خون. فقط منبع تولید نیروی آن که یک باتری کوچک الکتریکی بود در خارج از بدن قرار می گرفت. و باز یک نمونه‌ی دیگر به صورت کیسه‌ی کوچکی بود که منبع تولید نیروهای آن (ایزوتوپ پلوتونیم) در بیرون قرار می‌گرفت و به بدن وصل می‌شد. مشکل می‌شد گفت که کدام یک از این نمونه‌های قلب مصنوعی بهترند. این را تجارب آینده روشن خواهند ساخت. با توجه به آن‌چه گفته شد نباید گمان کرد که پژوهش‌هایی که تا به امروز انجام شده‌اند بی‌ثمر بوده‌اند، چنان که پس از چند عمل جراحی مشکل، بطن چپ مصنوعی قلب که در بدن بیماری کار گذاشته شده بود قلب طبیعی او را از نو به تپش آورد و به بیمار زندگی دوباره بخشید. پژوهش‌ها همچنان ادامه دارند.
منبع: راسخون