• سه شنبه 6 خرداد 1399
  • الثُّلاثَاء 3 شوال 1441
  • 2020 May 26
چهار شنبه 1 آبان 1398
کد مطلب : 86186
+
-

قلب تمام فلزی

شرکت‌های مختلف جهان در تلاش برای ساخت قلب‌های مصنوعی جدید با استفاده از چاپگر سه‌بعدی هستند. اما یک قلب مصنوعی چطور کار می‌کند تا بتواند جان انسان‌ها را نجات ‌دهد؟

قلب تمام فلزی

ساسان شادمان منفرد_روزنامه نگار

بیماری‌های قلبی و عروقی یکی از بزرگ‌ترین عوامل مرگ‌ومیر انسان‌ها در دنیا به حساب می‌آیند و 31درصد از کل علت فوت در جهان را شامل می‌شوند. اگرچه در بسیاری از موارد پیوند قلب می‌تواند راه چاره باشد، اما سالانه تنها 4هزار قلب اهدایی در جهان وجود دارد که به‌هیچ‌عنوان کافی به‌نظر نمی‌رسد. در این میان ساخت قلب مصنوعی از سال‌ها قبل راه‌حلی بسیار ایده‌آل، اما سخت برای نجات جان انسان‌ها بوده است. اما قلب‌های ساخته دست انسان می‌توانند جایگزین قلب واقعی شوند؟ 

تلاش برای ساخت قلب مصنوعی
دانشمندان و محققان بسیاری در سال‌های گذشته کوشیده‌اند تا این‌رؤیا را به واقعیت بدل کنند اما هیچ‌کدام‌ از قلب‌های مصنوعی ساخته‌شده، موفق به انجام عملکرد قلب انسان برای بیشتر از چند سال نشده‌اند. آخرین و قابل‌بحث‌ترین قلب مصنوعی که قولش داده شده، مربوط به چاپگر سه‌بعدی با جوهر زیستی شرکت BIVACOR است؛ یک پمپ لیتیومی که با استفاده از گرداننده‌ای مغناطیسی خون را به گردش درمی‌آورد. یکی از مدل‌های مشهور و در حال استفاده کنونی در جهان، محصول همین شرکت است که کارایی نسبتا مناسبی هم دارد. در این مدل پمپ‌های گریز از مرکز می‌توانند جریان خون 12 لیتر در دقیقه‌ را برای فعالیت مستمر فراهم کنند. کنترل‌کننده‌های هوشمند عملکرد پمپ را با تغییرات در فعالیت بیمار تطبیق می‌دهند. در عین حال مدل جدیدی که شرکت روی حیوانات نیز آزمایش کرده و قول تولید انبوه آن را نیز در آینده داده، با کمک چاپگر سه‌بعدی ساخته خواهد شد. طول دوره آزمایش این وسیله 90روز بوده و نتایج آن توسط شرکت منتشر شده است که نشان از رسیدن به موفقیت دارد. بدنه این قلب جدید مصنوعی که کوچک‌تر از یک قوطی نوشابه است، به‌وسیله چاپگر سه‌بعدی و با شکل و روشی که به آن پالایش انتخابی لیزر می‌گویند، تولید و ساخته می‌شود.


امید به آینده
پیشرفت فناوری باعث شده تا به ساخت قلب مصنوعی کارآمدتری امیدوار شویم. نمونه ارائه شده توسط BIVACOR می‌تواند حدود 10سال عمر کند که این میزان خیلی کافی به‌نظر نمی‌رسد. استفاده از فناوری چاپگرهای سه‌بعدی و همچنین فناوری‌های روباتیک و هوش مصنوعی می‌تواند در این راه مؤثر باشد. به‌طور حتم گام‌های آینده می‌تواند بسیار مؤثرتر و بهتر از تلاش‌های امروزی بشر برای ساخت قلب مصنوعی کارآمد باشد.

 تپش قلب چقدر اهمیت دارد؟
 وضعیت جریان خون ما می‌تواند نقش بسیار مهمی را در سلامت‌مان بازی کند. به همین‌خاطر است که ضربان قلب طبیعی یکی از نشانه‌های مهم سلامت بدن به‌حساب می‌آید. جدای از نشانگر بودن ضربان قلب، باید گفت که خود نبض‌زدن هم کمک می‌کند تا لخته‌های کوچک خون شسته شوند. با استفاده از قلب مصنوعی BIVACOR گرداننده مغناطیسی نیازی به نبض ندارد. هرچند الکترومغناطیس داخلی می‌تواند طوری برنامه‌ریزی شود که حرکات قلب را به‌وسیله دستگاهی خارج از بدن تقلید کند. آزمایش‌های انجام شده روی حیوانات توسط شرکت نیز چنین نتایجی را در بر داشته است.


درون یک قلب مصنوعی
تاکنون زیاد درباره قلب مصنوعی شنیده‌اید. اما در این اینفوگرافیک می‌توانید ببینید واقعا قلب مصنوعی مشهور و مدرن BIVACOR چگونه از آهن‌ربا برای عبور دادن سلول‌های خونی در بدن استفاده می‌کند.

دهلیز راست
خون دی‌اکسیدکربن‌دار وارد این قسمت شده و با عبور از آن وارد بخش گرداننده می‌شود.



آئورت
خون اکسیژن‌دار از داخل دستگاه به بیرون پمپاژ می‌شود تا اکسیژن را به بدن ببرد.


یاتاقان مغناطیسی
تعدادی آهن‌ربای الکتریکی شارژشده، گرداننده را در بر گرفته‌اند و باعث چرخیدن آن می‌شوند.

حسگرها
حسگرها، بر وضعیت حجم خون ورودی و خروجی دستگاه نظارت کرده و گرداننده را براساس آن تنظیم می‌کنند که از انسداد جلوگیری به‌عمل آورند.


گرداننده
خون دی‌اکسیدکربن‌دار و خون اکسیژن‌دار را از یکدیگر جدا می‌کند. گرداننده در اصل فشاری را به خون وارد می‌کند تا آن را به گردش درآورد.


شریان ریوی
خون تخلیه‌شده از اکسیژن از این بخش خارج می‌شود و برای گرفتن اکسیژن به سمت ریه می‌رود.


موتور
نیروی لازم به‌وسیله باتری‌ها و از طریق یک کنترل‌کننده خارجی برای کارکردن موتور تامین می‌شود.


ورید ریه
خون اکسیژن‌داری که از ریه برمی‌گردد، از این طریق وارد دستگاه می‌شود.


کارگذاشتن نخستین قلب مصنوعی
ساخت قلب مصنوعی چیزی نیست که پزشکان و دانشمندان به‌تازگی به فکرش افتاده باشند. در اوایل دهه1980، دکتر رابرت جارویک نخستین قلب مصنوعی را ساخت. این دستگاه جارویک-7 نام گرفت، دستگاهی که از پلی‌اورتان و آلومینیوم ساخته شد و دارای دو دیافراگم لاستیکی به‌عنوان بطن‌های قلب بود. با کمک یک کمپرسور خارجی، هر دیافراگم پمپاژ یک قلب طبیعی را تقلید می‌کرد. جارویک-7برای نخستین بار در سال1982در سینه یک بیمار دیده شد. عمل کارگذاری این قلب مصنوعی را دکتر ویلیام ده‌وریس انجام داد. نخستین فرد دریافت‌کننده، دندانپزشکی 61ساله از سیاتل بود که 112روز پس از دریافت این قلب مصنوعی، به‌دلیل از کار افتادن آن، درگذشت. 2‌سال بعد بیماری 52ساله نیز از این دستگاه برای ادامه حیات استفاده کرد. پس از انجام عمل جراحی و کار گذاشتن جارویک-7، او توانست 620روز زندگی کند. تشکیل لخته‌های خون دلیل اصلی مرگ وی اعلام شد. در دهه1990، جارویک-7 از رده خارج شد اما بدون‌شک این قلب مصنوعی کمک علمی بسیاری به دانشمندان برای برداشتن گام‌هایی رو به جلو در این زمینه کرد.

دکتر ویلیام ده‌وریس، نخستین جراحی بود که طی عملی هفت‌ساعته، قلبی مصنوعی را در بدن انسان کار گذاشت.






 

این خبر را به اشتراک بگذارید