قلب إصطناعي
قلب إصطناعي القلــــب الصنــــاعي بلإنگليزية (Artificial heart) وعلمياً (AbioCor) يعمل القلب في جسم الإنسان عمل محرك يؤمن استمرارية عمل سائر الأعضاء الأخرى , وبشكل أساسي القلب هو مضخة عضلية تحافظ على دورة الأكسجين والدم في الرئتين والجسم , ويضخ القلب يومياً ما يقارب 2000 غالون من الماء (7560 لتر) وكأي محرك آخر إن لم يعتنى به سوف ينهار ويضخ أقل مما هو مطلوب منه ويسمى هذا بقصور القلب. وحتى الآن مازالت عملية زراعة القلب هي الحل الصارم لمشاكل القصور القلبي , بالرغم من ذلك لا يجرى أكثر من 2000 عملية زراعة قلب سنوياً وهذا يعني أن عشرات الألوف من البشر يموتون وهم ينتظرون من يمنحهم قلبه . في الواحد والعشرين من تموز سنة 2001 أعطي لمرضى القصور القلبي فرصة جديدة على أيدي الجراحين في المشفى اليهودي في Louisville في Kentucky حيث قاموا بزراعة القلب الصناعي الأول من نوعه, إنه الـAbiocor الذي يغرس عوضاً عن القلب , وهو الجهاز الأول الذي شمل كل أعمال القلب والذي توقع بأنه يزيد من مدة الحياة على الأقل ضعفين لمريض القلب.
| قلب إصطناعي | |
|---|---|
 The CardioWest (now SynCardia) Temporary Total Artificial Heart |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
طريقة عمل القلب الإصطناعي
قلب الانسان البالغ يضخ الدم بمعدل 60 – 100 نبضة في الدقيقة , فقلب الانسان يتقلص على مرحلتين :
1 _ في المرحلة الأولى يتقلص كلا الأذينان في نفس اللحظة و يضخان الدم الى البطينين الأيمن و الأيسر .
2 _ في المرحلة الثانية يتقلص البطينان سوية لدفع الدم خارج القلب .
ثم بعد ذلك ترتاح عضلة القلب قبل النبضة التالية ليسمح ذلك للدم بأن يملأ القلب مرة أخرى .
يحافظ المرضى الذين خضعوا لزراعة القلب AbioCor على مرحلة التقلص الأذيني , لكن مرحلة تقلص البطينين تستبدل هنا بمرحلة دفع الدم خارج البطين الاصطناعي الواحد.فهذا البطين يعد بديل عن البطينين الطبيعيين و يؤدي الوظيفة التي يقومان بها في القلب الطبيعي السليم . إن القلب الصناعي AbioCor قادر على ضخ مايزيد على 10 ليترات كل دقيقة , وهذا ما يكفي لمختلف النشاطات اليومية . فقد تم تطويره في شركة Abiomed , و هي شركة عالية الخبرة و التقنية , طورت هذا القلب و زودته بمضخة داخلية هيدروليكية تتحكم بعبور الدم من جانب لأخر .
آلية عمل هذا القلب ومكونات نظامه
المضخة الهيدروليكية : إن الفكرة الأساسية لعملها مشابهة لفكرة المضخات الهيدروليكية المستعملة في المعدات الثقيلة و التي تقوم على أساس نقل مائع من نقطة لأخرى , و في داخل هذه المضخة مجموعة تحريك تدور مسنناتها بمعدل 10000 دورة في الدقيقة لتوليد ضغط كاف للدم .
صمامات العبور : ان هذه الصمامات تفتح و تغلق لتسمح للدم بالعبور من جانب لآخر داخل القلب الصناعي , فعندما ينتقل الدم الى القسم الأيمن يتم ضخ الدم إلى الرئتين عبر البطين الصناعي , و عندما ينتقل الدم إلى القسم الأيسر يتم ضخ الدم إلى باقي أنحاء الجسم .
بطارية خارجية
تثبت حول حزام خاص يحيط بخصر المريض , و هي تؤمن طاقة لفترة 5 ساعات ثم يتم استبدالها و إعادة شحنها .هذه البطارية تقدم الطاقة لنظام نقل الطاقة اللاسلكي .
نظام نقل طاقة لاسلكي
هذا النظام مكون من ملفين داخلي و خارجي , ينتقل الفيض المغناطيسي من الملف الخارجي الى الداخلي فيتحرض فيه تيار ينتقل الى البطارية الداخلية و إلى وحدة التحكم الداخلية . و الفائدة من نظام نقل الطاقة اللاسلكي هو الاستغناء عن وجود أسلاك نقل طاقة تصل بين خارج الجسم و داخله منعاً لانتقال الجراثيم و هذه كانت احدى مشاكل أجهزة القلب الصناعي القديم
بطارية داخلية
هي بطارية قابلة للشحن تزرع داخل بطن المريض تأخذ طاقتها من الملف الداخلي الخاص بنظام نقل الطاقة اللاسلكي , و تقدم هذه الطاقة الى نظام التحكم و المضخة الهيدروليكية . هذه البطارية تؤمن للمريض طاقة تكفيه لفترة 30 – 40 دقيقة دون الحاجة للبطارية الخارجية , و هذا ما يساعد المريض للقيام بنشاطات مختلفة تتطلب نزع البطارية الخارجية كالاستحمام .
نظام التحكم
يزرع هذا الجهاز الالكتروني في جدار بطن المريض حيث يراقب و يتحكم بسرعة ضخ القلب .
تاريخ
في التاسع من شهر ديسمبر سنة 1977 سجل روبرت جارفيك ابتكاره بشأن القلب الإصطناعي مؤكداً على أهمية مراعاة عوامل شتى في تصميم هذه الآلة الحيوية يأتي في مقدمتها تجنّب أن يلفظها - يرفضها جسم المريض.. أو أن ترتفع الحرارة المتولدة من تشغيلها إلى مستوى غير مقبول أو منذر بالخطر، فضلاً عن ضرورة إبقاء الصوت المنبعث من التشغيل ضمن الحدود المقبولة إنسانياً. وفي كل حال فقد جاء تصميمه محتوياً على مضخة دفع الدماء عبر الشرايين ومزوداً بوسيلة دقيقة لتوليد الطاقة لزوم تشغيلها، وإن ظل هذا المخترع على تصوره بأن الأمر يحتاج كذلك إلى التماس مصدر خارجي لهذه الطاقة لمواجهة أي حالة طوارئ، فضلاً عن حرصه أن يأتي تصميم القلب الصناعي الذي طرحه أقرب ما يكون من حيث الشكل والمحاكاة الحركية (القبض والانبساط) للأصل البشري الطبيعي.
اول عملية زراعة قلب إصطناعي
في سنة 1982 تم تركيب جهاز القلب الصناعي لأول مرة في صدر مريض أميركي.. ولم تكن النتائج مشجعة بما فيه الكفاية.. لدرجة أن المجامع الطبية المختصة في الولايات المتحدة ما زالت تتابع محاولات جافريك في مضمار التطوير.. التجويد قبل أن تعود إلى استخدام قلبه الآلي الاصطناعي على نطاق أوسع وخارج مضمار التجريب.
تطوير
من ناحيته تفيد تلك الدوائر بأن المخترع الأميركي توصّل إلى طبعة منقحة - كما نصفها - من جهاز القلب المذكور أطلق عليها اسم طراز جافريك - 2000. وجاء هذا الموديل من القلب الاصطناعي دقيقاً في حجم إبهام اليد موصولاً بخط رفيع للغاية لتوصيل الطاقة إلى ترانزستور بحجم عملة معدنية صغيرة بدورها وبحيث يتم إدخاله في منطقة بالجمجمة خلف أذن المريض . ويستمد هذا كله طاقة التشغيل من حزمة بطاريات مخصوصة تلتف حول خصر الإنسان.. وما زالت التكاليف عالية (50 ألف جنية إسترليني للوحدة الواحدة) فيما يستمر الأمل أولاً وأخيراً في مواصلة تطوير هذا القلب الإصطناعي بما يضفي على الجهاز مزيداً من الفعالية والنجاعة والسهولة مما قد يؤهله للحلول - ولو ضمن نطاق مصقول محل القلب المعجز الذي منحه المولى للإنسان. [1]
انظر أيضاً
المصادر
- ^ محمد الخولي (2007-09-21). "100 سنة من العلم والابتكار - رحلة فكرية مع مخترعات القرن العشرين". جريدة البيان الإماراتية. Retrieved 2008-12-30.
George B. Griffenhagen and Calvin H. Hughes. The History of the Mechanical Heart. Smithsonian Report for 1955, (Pub. 4241): 339-356, 1956. منتديات الهنا- مبدأعمل القلب الأصطناعي
وصلات خارجية
- Artificial hearts and heart assist devices currently in use
- The story of Bill Sewell, who built the first artificial heart pump from pieces of a child's Erector set, laboratory odds and ends, and dime store goods.