قلب إصطناعي
قلب إصطناعي القلــــب الصنــــاعي بلإنگليزية (Artificial heart) وفهمياً (AbioCor) يعمل القلب في جسم الإنسان عمل محرك يؤمن استمرارية عمل سائر الأعضاء الأخرى , وبشكل أساسي القلب هومضخة عضلية تحافظ على دورة الأكسجين والدم في الرئتين والجسم , ويضخ القلب يومياً ما يقارب 2000 غالون من الماء (7560 لتر) وكأي محرك آخر إذا لم يعتنى به يفترض أن ينهار ويضخ أقل مما هومطلوب 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 حتى عشرات الألوف من البشر يموتون وهم ينتظرون من يمنحهم قلبه . في الواحد والعشرين من تموز سنة 2001 أعطي لسقمى 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 , وهوالجهاز الأول الذي ضم جميع أعمال القلب والذي تسقط بأنه يزيد من مدة الحياة على الأقل ضعفين لمريض القلب.
طريقة عمل القلب الإصطناعي
ان قلب الانسان البالغ يضخ الدم بمعدل 60 – 100 نبضة في الدقيقة , فقلب الانسان يتقلص على مرحلتين :
1 _ في الفترة الأولى يتقلص كلا الأذينان في نفس اللحظة ويضخان الدم الى البطينين الأيمن والأيسر .
2 _ في الفترة 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 السقمى الذين خضعوا لزراعة القلب AbioCor على فترة التقلص الأذيني , لكن فترة تقلص البطينين تستبدل هنا بفترة دفع الدم خارج البطين الاصطناعي الواحد.فهذا البطين يعد بديل عن البطينين الطبيعيين ويؤدي الوظيفة التي يقومان بها في القلب الطبيعي السليم . إن القلب الصناعي AbioCor قادر على ضخ مايزيد علىعشرة ليترات جميع دقيقة , وهذا ما يكفي لمختلف النشاطات اليومية . فقد تم تطويره في شركة Abiomed , وهي شركة عالية الخبرة والتقنية , طورت هذا القلب وزودته بمضخة داخلية هيدروليكية تتحكم بعبور الدم من جانب لأخر .
آلية عمل هذا القلب ومكونات نظامه
المضخة الهيدروليكية : إذا الفكرة الأساسية لعملها مماثلة لفكرة المضخات الهيدروليكية المستعملة في المعدات الثقيلة والتي تقوم على أساس نقل مائع من نقطة لأخرى , وفي داخل هذه المضخة مجموعة تحريك تدور مسنناتها بمعدل 10000 دورة في الدقيقة لتوليد ضغط كاف للدم .
صمامات العبور : ان هذه الصمامات تفتح وتغلق لتسمح للدم بالعبور من جانب لآخر داخل القلب الصناعي , فعندما ينتقل الدم الى القسم الأيمن يتم ضخ الدم إلى الرئتين عبر البطين الصناعي , وعندما ينتقل الدم إلى القسم الأيسر يتم ضخ الدم إلى باقي أنحاء الجسم .
بطارية خارجية
تثبت حول حزام خاص يحيط بخصر المريض , وهي تؤمن طاقة لفترةخمسة ساعات ثم يتم استبدالها وإعادة شحنها .هذه البطارية تقدم الطاقة لنظام نقل الطاقة اللاسلكي .
نظام نقل طاقة لاسلكي
هذا النظام مكون من ملفين داخلي وخارجي , ينتقل الفيض المغناطيسي من الملف الخارجي الى الداخلي فيتحرض فيه تيار ينتقل الى البطارية الداخلية وإلى وحدة التحكم الداخلية . والفائدة من نظام نقل الطاقة اللاسلكي هوالاستغناء عن وجود أسلاك نقل طاقة تصل بين خارج الجسم وداخله منعاً لانتنطق الجراثيم وهذه كانت احدى مشاكل أجهزة القلب الصناعي القديم
بطارية داخلية
هي بطارية قابلة للشحن تغرس داخل بطن المريض تأخذ طاقتها من الملف الداخلي الخاص بنظام نقل الطاقة اللاسلكي , وتقدم هذه الطاقة الى نظام التحكم والمضخة الهيدروليكية . هذه البطارية تؤمن للمريض طاقة تكفيه لفترة 30 – 40 دقيقة دون الحاجة للبطارية الخارجية , وهذا ما يساعد المريض للقيام بنشاطات مختلفة تتطلب نزع البطارية الخارجية كالاستحمام .
نظام التحكم
يغرس هذا الجهاز الالكتروني في جدار بطن المريض حيث يراقب ويتحكم 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 حتى يلفظها - يرفضها جسم المريض.. أوحتى ترتفع الحرارة المتولدة من تشغيلها إلى مستوى غير مقبول أومنذر بالخطر، فضلاً عن ضرورة إبقاء الصوت المنبعث من التشغيل ضمن الحدود المقبولة إنسانياً. وفي جميع حال فقد اتى 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 للقاءة أي حالة طوارئ، فضلاً عن حرصه حتى يأتي تصميم القلب الصناعي الذي طرحه أقرب ماقد يكون من حيث الشكل والمحاكاة الحركية (القبض والانبساط) للأصل البشري الطبيعي.
اول عملية زراعة قلب إصطناعي
في سنة 1982 تم هجريب جهاز القلب الصناعي لأول مرة في صدر مريض أميركي.. ولم تكن النتائج مشجعة بما فيه الكفاية.. لدرجة حتى المجامع الطبية المختصة في الولايات المتحدة ما زالت تتابع محاولات جافريك في مضمار التطوير.. التجويد قبل حتى 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. واتى 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 - ولوضمن نطاق مصقول محل القلب المعجز الذي منحه المولى للإنسان.
المصادر
- ^ محمد الخولي (2007-09-21). "100 سنة من الفهم 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.
