قلب صناعي

مبدأ عمله

من جانب آخر، يعتمد على مضخة تضخ سائل هيدروليكي ضمن الحجرات ليدفع الدم بشكل متناوب

وظيفته

وعلى صعيد آخر، يشمل كل أعمال القلب ويتوقع بأن يزيد من مدة الحياة على الأقل ضعفين لمريض القلب، القلب الصناعي (الـ AbioCor) يستعمل كبديل مؤقت للمريض ريثما يحصل على قلب طبيعي من متبرع وهي فترة من الممكن أن تطول لعدة أشهر

9. يُفصل المريض عن جهاز القلب والرئة

10. يتأكد فريق الجراحة أن القلب يعمل بشكل ملائم.

مشكلاته

إضافةً إلى ذلك، وقد أصيب بعض المرضى بسكتات نتجت عن جلطات الدم التي تتكون في المضخات، ثم تنفصل فيما بعد وتسد شرايين الدماغ. هذه المشكلة فضلًا عن الحاجة إلى وحدة قدرة خارجية كبيرة وبعض أنابيب الهواء التي تمر داخل الجلد جعلت بعض الأطباء يتساءلون عن جدوى القلب الذي يدار بقدرة هوائية للاستعمال الدائم.

في هذا الإطار، وفي خلال الثمانينيات من القرن العشرين أجرى العلماء تجارب بالقلوب الصناعية الكهربائية. وتدار بعض هذه الأجهزة ببطاريات يمكن أن تلبس، أو بتيار ذي جهد منخفض، دون أن يحتاج إلى فتحة في الجلد.

تركيبته

وفي هذا السياق، تتكون القلوب الصناعية من مضختين لكل منهما صمام للإدخال وصمام للإخراج، وجهاز قدرة خارجي لتشغيل المضخات، وجهاز لتنظيم معدل الضخ. وتشتمل المواد التي تصنع منها القلوب الصناعية على البلاستيك والتيتانيوم والكربون.

أجزاؤه

علاوةً على ذلك، 4- نظام نقل طاقة لاسلكي: هذا النظام مكون من ملفين داخلي وخارجي، ينتقل الفيض المغناطيسي من الملف الخارجي إلى الداخلي فيتحرض فيه تيار ينتقل إلى البطارية الداخلية وإلى وحدة التحكم الداخلية

كذلك، تتكون المضخة من حجرة بجدارين غشائيين يحويان سائل هيدروليكي ومضخة متوضعة في المنتصف ويثبت على طرفي الحجرة حجرتي البطينين إن الفكرة الأساسية لعملها تقوم على أساس نقل مائع من نقطة لأخرى ضمن حجرة بجدارين غشائيتين يضغطان على حجرتي القلب الصناعي بشكل ترددي متناوب

في هذا الإطار، 2- صمامات العبور: الصمامات تفتح وتغلق لتسمح للدم بالعبور من جانب لآخر داخل القلب الاصطناعي

إضافةً إلى ذلك، 3- بطارية خارجية: تزويد مضخة القلب الداخلية بالطاقة بشكل مستمر حيث ترسل الطاقة من البطارية الخارجية إلى المضخة عن طريق ملفي الطاقة الخارجي والداخلي.

إضافةً إلى ذلك، 5- بطارية داخلية: هي بطارية قابلة للشحن تزرع داخل بطن المريض تأخذ طاقتها من الملف الداخلي الخاص بنظام نقل الطاقة اللاسلكي، وتقدم هذه الطاقة إلى نظام التحكم والمضخة الهيدروليكية

وفي هذا الصدد، 6- نظام التحكم الداخلي والخارجي: يراقب ويتحكم بسرعة ضخ القلب، وللتعامل مع المتحكم الخارجي بكل إنذاراته.

1- المضخة الهيدروليكية:

أجزاء القلب

كذلك، وصلت المضخات بمكان اتصال القلب مع الأذينات بواسطة طوق اصطناعي. وتحتوي كل مضخة على حجرتين واحدة للهواء والأخرى للدم يفصل بينهما غشاء أملس مرن مصنوع من البولي ريثان.

• 2- الصمامات:
• تحتوي أنابيب التدفق الداخلة والخارجة على صمامات ذات القرص المائل.
• 3- المضخة الرئيسية:

1- المضخات:

من جانب آخر، تتم مراقبة معدل الضخ وضغط التشغيل وفترة الانقباض من خلال حجرة خارجية. لقلب جارفيك-7 حجم نبضة مساو إلى 70 ميلي لتر وحجم خرج قلبي من 6 إلى 8 لتر/دقيقة (القيمة العظمى 15 لتر/ دقيقة).

4- أنظمة المراقبة:

ومن ناحية أخرى، يتم تعبئة المضخات بمساعدة الضغط السالب حيث تتصل أنابيب الهواء من خلال الصدر إلى حجرة خارجية، ومن خلال دخول وخروج الهواء إلى حجرة الهواء في المضخات يتم دفع الدم من حجرة الدم في المضخات.

9. يُفصل المريض عن جهاز القلب والرئة

وفي السياق ذاته، تم زرع هذا القلب عام 1982 كاول نموذج قبل التطوير بعد التطوير تم استخدامه بشكل واسع في بريطانيا حيث يتميز القلب الجديد بحجم أكبر وبوزن يعادل 6 أضعاف الوزن الطبيعي للقلب ومتصل بشكل مستمر مع مضخة هواء خارجية لتضخ الهواء لداخل الحجرات الخاصة ضمن القلب

10. يتأكد فريق الجراحة أن القلب يعمل بشكل ملائم

القلب الاصطناعي Jarvik-7)CardioWest)

القلب الاصطناعي Abiocor

وفي هذا السياق، عبارة عن مضخة مزودة ببطينين يتم استبدالهم بالبطينين الطبيعيين للقلب بعد إصابته بالفشل القلبي، تمت زراعته لأول مرة في 21 -6 -2001 في مستشفى لويفيل في كنتاكي

كاربنتير / كارمات

وفي السياق ذاته، في 27 أكتوبر 2008، أستاذ فرنسي ورائد جراحة زرع قلب المتخصصة آلان إف كاربنتير أعلن أن زرع قلب اصطناعي بالكامل ستكون جاهزة لتجربة سريرية بحلول عام 2011 وزرع بديل في سنة 2013. تم تطويره وسيتم تصنيعها من قبل، الشركة الطبية الحيوية CARMAT SA، وشركة رأس المال الاستثمارية تروفيل كابيتل. النموذج يستعمل أجهزة الاستشعار الالكترونية مدمجة ومصنوعة من الأنسجة الحيوانية المعالجة كيميائيا، وسماها «الحيوية»، أو «شبه الجلد» من البناء الحيوي أو التخليق الحيوى، من المواد الصغيرة التي يسهل اختراقها.

إضافةً إلى ذلك، في تصميم كارمات، يتم تقسيم كل دائرتين من غشاء اللتان تحملان السوائل الهيدروليكية على جانب واحد.توجد مضخة آلية تحرك السوائل هيدروليكيا وتدفع السوائل يسبب الغشاء وتؤدى التحرك؛ يتدفق الدم من خلال الجانب الآخر من كل غشاء. يرصد الجانب من الغشاء التي تواجه الدم من الأنسجة التي تم الحصول عليها من الكيس الذي يحيط بالقلب، لجعل الجهاز أكثر حيوية يستعمل جهاز كارمات كذلك صمامات مصنوعة من أنسجة قلوب البقر ولها أجهزة استشعار للكشف عن زيادة الضغط داخل الجهاز. يتم إرسال هذه المعلومات إلى نظام الرقابة الداخلية الذي يمكنه ضبط معدل التدفق في استجابة للطلب المتزايد، مثل عندما يكون المريض يمارس التمرينات. هذا يميزها عن التصاميم السابقة التي تحافظ على معدل تدفق ثابت.

• انظر كذلك
• ويليام غلين
• المصادر والمراجع

في هذا الإطار، والمقصود من الجهاز كامرات عكس التصاميم السابقة تستعمل في حالات قصور القلب، بدلا من أن تستعمل كجهاز جسر في حين أن المريض ينتظر عملية زرع. الجهاز يزن 900 غرام أي ما يقرب من ثلاثة أضعاف وزن القلب النموذجي ويستهدف في المقام الأول الرجال البدناء. كما يتطلب من المريض أن يحمل بطارية إضافية ليثيوم أيون. عمرها الإفتراضى للقلب الاصطناعي هو قرابة 5 سنوات (230 مليون نبضة).

إضافةً إلى ذلك، بحسب النشرة الصحفية التي أطلقتها كارمات بتاريخ 20 ديسمبر 2013، فقد تم إجراء أول زرع لقلب اصطناعي للمريض البالغ من العمر 75 في 18 ديسمبر 2013 من قبل فريق مستشفى جورج بومبيدو الأوروبي في باريس (فرنسا). توفي المريض بعد 75 يوما من إجراء العملية.

خطوات الجراحة

وفي هذا السياق، 3. ينزع الجراح البطينين الأيمن والأيسر من القلب الطبيعي ويترك الأذينين الأيمن والأيسر، الشريان الأبهر والشريانالرئوي. هذا الجزء من العملية يستغرق من ساعتين إلى ثلاث.

1. يقوم الجراح بزراعة ملف تحويل الطاقة في البطين.

2. يفتح عظمة الصدر ويُوصل المريض إلى جهاز القلب والرئة.

ومن جهة أخرى، 7. يُوضع القلب الصناعي في الصدر. يستعمل الجراحون “الموصلات السريعة” وهي كالملاقط الصغيرة، وتستعمل لإيصال القلب إلى الشرايين

إضافةً إلى ذلك، 4. يتم تخييط الوصلات الأذينية Atrial Cuffs إلى الأذينة اليمنى واليسرى للقلب الطبيعي.

وفي هذا الصدد، 5. يوضع نموذج بلاستيكي في الصدر لتحديد الموضع المناسب والملائم للقلب في المريض.

8. تُزال كل الأجهزة

من جهة ثانية، 6. تُقص أنسجة الـ” Graft” لطول مناسب وتُخاط إلى الشريان الرئوي والشريان الأبهري.

أول عملية زراعة قلب صناعي

أنواعه

علاوةً على ذلك، تمت أول عملية زرع قلب اصطناعي في مستشفى جورج بومبيدو الأوروبي في العاصمة الفرنسية باريس في 18 ديسمبر 2013.

خطوات الجراحة

ومن ناحية أخرى، 5. يوضع نموذج بلاستيكي في الصدر لتحديد الموضع المناسب والملائم للقلب في المريض.

• فيما يلي خطوات الإجراء الطبي بحسب الجراح روبرت دولينغ من جامعة لويزفيل:
• 1. يقوم الجراح بزراعة ملف تحويل الطاقة في البطين.
• 2. يفتح عظمة الصدر ويُوصل المريض إلى جهاز القلب والرئة.

وفي السياق ذاته، إن زراعة قلب” AbioCor” هي من أكثر العمليات حساسية. فالجراح لا يقوم فقط بشق صدر المريض وإخراج بطيني القلب الطبيعي بل كذلك يزرع جسم غريب في صدر المريض. يجب أن يتم وصل وفصل المريض إلى جهاز القلب والرئة. تتطلب الجراحة مئات القطب لتأمين توصيل القلب الصناعي بشكل مناسب إلى البطينين. باسخام أنسجة اصطناعية تدعى “Grafts” يُوصل ما تبقى من القلب الطبيعي للمريض إلى القلب الصناعي.

من جانب آخر، 3. ينزع الجراح البطينين الأيمن والأيسر من القلب الطبيعي ويترك الأذينين الأيمن والأيسر، الشريان الأبهر والشريان الرئوي. هذا الجزء من العملية يستغرق من ساعتين إلى ثلاث.

8. تُزال كل الأجهزة

وفي هذا الصدد، 7. يُوضع القلب الصناعي في الصدر. يستعمل الجراحون “الموصلات السريعة” وهي كالملاقط الصغيرة، وتستعمل لإيصال القلب إلى الشرايين

ومن ناحية أخرى، 6. تُقص أنسجة الـ” Graft” لطول مناسب وتُخاط إلى الشريان الرئوي والشريان الأبهري.

علاوةً على ذلك، العملية الجراحية في 2 تموز والتي كانت الأولى من نوعها في العالم تضمّنت اثنان من أفضل الجرّاحين، 14 ممرضة، اختصاصي تروية قلبية، وهو المسؤول عن جهازالقلب والرئة، أطباء التخدير وطاقم مساعدين.

ومن جهة أخرى، 4. يتم تخييط الوصلات الأذينية Atrial Cuffs إلى الأذينة اليمنى واليسرى للقلب الطبيعي.

تاريخ

.

كذلك، وقد جرب أول قلب صناعي في الإنسان عام 1969م، حيث استعمل فريق من الجراحين برئاسة ونتون كولي الذي كان يعمل في معهد تكساس للقلب بالولايات المتحدة، الجهاز لتدعيم دوران الدم مؤقتًا في أحد المرضى حتى يتوافر قلب طبيعي لزراعته فيه. واستطاع القلب الصناعي أن يبقي المريض حيا لأكثر من 60 ساعة حتى تمت عملية زراعة القلب

وفي السياق ذاته، اخترع القلب الصناعي علماء تحت قيادة فيليم كولف ، وهو طبيب هولندي المولد. وكان قد جرب الجهاز في أول الأمر على حيوان عام 1957م. وجربت هذه القلوب الصناعية بشكل واسع على الحيوانات وخاصة على العجول لتحديد المشكلات التي يمكن أن تنجم عنها.

علاوةً على ذلك، وفي عام 1982م، استطاع فريق جراحي بقيادة وليم ديفرايز من جامعة يوتا أن يزرع قلبًا صناعياً، كأول قلب بديل دائم للقلب البشري. وكان الجهاز الذي استعمل، وهو جهاز جارفيك -7، قد صممه الطبيب الأمريكي روبرت جارفيك، وكان يعمل بالقدرة الهوائية. وعاش الرجل الذي وضع له هذا القلب 112 يومًا، وكان اسمه بارني كلارك. ومنذ ذلك الحين تسلّم عدد من المرضى جهاز جارفيك-7 بمثابة قلوب مؤقتة أو مستديمة.

وفي هذا السياق، يعد صنع القلب الصناعي أحد أهداف العلماء وقد طمحوا لصنع قلب صناعي كامل عام 2011.