دریچهای مصنوعی به روی قلب

یک زن ۵۶ ساله سوئیسی که یک پدیده نادر در تاریخ علم پزشکی است به عنوان اولین زنی که در دنیا به کمک یک دریچه قلب مکانیکی از هفت قله مرتفع جهان صعود کرده، توانست نام خود را در کتاب رکوردهای جهان به ثبت برساند‎. ‎ورونیکا مایر یک زن ۵۶ ساله سوئیسی پس از آنکه تحت عمل جراحی پیوند دریچه مکانیکی قلب قرار گرفت، موفق شد از قله های کلیمانجارو، دنالی، البروس، آکونکاگوا، کارستنسز، وینسون و اورست صعود کند تا به این ترتیب وارد کتاب رکوردهای جهان گینس شود‎.‎
از گذشته تا کنون به مرور زمان، عمل جراحی تعویض دریچه پیشرفت کرده و امروزه یکی از راه های مؤثر و بسیار مطمئن برای درمان بیماران با مشکلات دریچه ای است. همزمان با پیشرفت هنر جراحی و مراقبت های بعد از عمل و تکنولوژی جدید و فراهم شدن امکان انتخاب دریچه های با دوام و روش های جراحی، امروزه عمل تعویض دریچه به عنوان یکی از درمان های مؤثر و تثبیت شده مشکلات دریچه ای مطرح شده است. اولین جراحی دریچه ای در سال ۱۹۱۳ به ثبت رسیده است . با این وجود، تعویض دریچه تا دهه ۱۹۶۰ (زمان به بازار آمدن دریچه های مصنوعی) امکان پذیر نبود .‏‎ ‎اگرچه اولین دریچه های مصنوعی سال های سال به خوبی کار می کردند، ولی پیشرفت های بعدی در طراحی دریچه ها منجر به بهبود جریان خون در دریچه های مصنوعی قلب شد.‏‎ ‎امروزه طرح های بهتر دریچه ها امکان بازگشت بیمار به زندگی فعال و سالم را فراهم کرده و امید به زندگی را افزایش می دهند.
قلب یک پمپ عضلانی قوی است و میانگین پمپاژ قلب یک انسان بالغ ، دارای بازه ای بین ۶۰ تا ۱۰۰ ضربان در هر دقیقه است . کارکرد قلب شامل دو مرحله است.‏‎ ‎در مرحله اول ، دهلیز چپ و راست، همزمان منقبض شده و خون را به بطن چپ و راست می فرستند. در مرحله دوم ، بطن ها با هم منقبض می شوند تا خون را به سمت خارج از قلب بفرستند.‏‎ ‎پس ماهیچه قلب به مرحله آرامش می رود تا خون دو مرتبه قلب را پر کند و این مراحل دوباره تکرار می شوند . ‏پمپاژ دائمی قلب، خون غنی از اکسیژن را به بدن می رساند . این چرخه هنگامی آغاز می شود که خون با اکسیژن کم از قسمت های مختلف بدن برگشته و از طریق قلب به ریه ها فرستاده می شود . پس از اکسیژن گیری خون در ریه ها ، خون سرشار از اکسیژن به قسمت دیگری از قلب باز می گردد و عمل پمپاژ قلب ، آن را به بدن می راند .‏‎ ‎وجود دریچه ها جهت عملکرد تلمبه ای قلب اساسی است .قلب چهار دریچه یا پرده بافتی دارد که با باز و بسته شدن آنها، امکان حرکت خون بین چهار حفره قلب فراهم می شود . هر دریچه ، جریان خون را کنترل کرده و موجب جریان یافتن خون به جلو و به حفره بعدی می شود . وقتی دریچه یا دریچه های قلب بیمار می شوند، توانائی کارکرد آنها کاهش می یابد.‏‎ ‎
● بیماری دریچه ای قلب
بیماری دریچه ای قلب عبارت است از عارضه بیماری هایی که دریچه های قلب را از شکل می اندازند یا تخریب می کنند. قلب ۴ دریچه دارد. دریچه های دولتی ( میترال)و دریچه های سه لتی(تریکوسپید) که دریچه های اصلی قلب به شمار می روند،کنترل جریان خون به درون بطن ها را به عهده دارند. دریچه های آئورت و ریوی نیز کنترل جریان خون به خارج از قلب را به عهده دارند. عملکرد درست دریچه ها برای کارآمدی قلب به عنوان یک پمپ اهمیت حیاتی دارد‎. ‎
● علائم شایع
▪ گاهی بدون علامت
▪ خستگی و ضعف
▪ منگی یا غش
▪ درد قفسه سینه
▪ تنگی نفس که گاهی فرد را از خواب بیدار می کند
▪ احتقان ریه
▪ نامنظمی ضرباهنگ قلب
▪ وجود صداهای غیر طبیعی در قلب که پزشک به کمک گوشی می تواند آنها را بشنود
▪ بالا یا پایین بودن فشار خون.‏‎
علل بیماری دریچه ای قلب اساسا به دو نوع تقسیم می شود:
۱) تنگ شدن دریچه که جلوی جریان طبیعی خون را می گیرد
۲) گشاد شدن دریچه که باعث برگشت خون به عقب و به درون قلب می شود‎. ‎
اختلال دریچه ای ممکن است ارثی باشد یا توسط یکی از موارد زیر به وجود آید.‏‎
‎تب روماتیسمی، آترواسکلروز(تصلب شرابین) بالا بودن فشار خون، نقایص مادر زادی قلب، آندوکاردیت و تزریق مواد مخدر در رگ و گاهی اوقات سیفلیس.
عوامل افزایش دهنده خطر عبارتند از:
▪ سن بالای ۶۰ سال
▪ سابقه خانوادگی بیماری دریچه ای قلب
▪ حاملگی
▪ خستگی یا کار زیاد
▪ نشانگان مارفان. ‏
بیماری های دریچه ای به روش های مختلف درمان می شوند :‏‎
‎۱) تجویز دارو‎ ‎
۲) ترمیم دریچه به روش جراحی‎ ‎
۳) تعویض دریچه به روش جراحی‎ ‎
۴) اصلاح تنگی دریچه با بالون
● دریچه های مصنوعی
در جراحی تعویض دریچه، دو نوع عمده دریچه مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرد :‏‎ ‎بیوپروستاتیک یا دریچه های بافتی با پایه و بدون پایه و دریچه های مکانیکی
از میان انواع دریچه ها، دریچه های بافتی بدون پایه بیشترین شباهت را به دریچه های طبیعی دارند. این دریچه ها از بافت انسانی یا حیوانی تشکیل شده و بدون استنت یا پایه (چهارچوب فلزی یا پلاستیکی که توسط پارچه ای پوشانده شده است و بافت را نگه می دارد) هستند. نبودن پایه موجب بهبود جریان خون می شود . انجام عملیات خاص بر روی بافت، دوام دریچه های بدون پایه را بیشتر می کند.‏
● انتخاب دریچه
پزشک پس از تشخیص دقیق مشکل دریچه ای در مورد نوع دریچه مناسب صحبت خواهد کرد . قبل از انتخاب دریچه بافتی یا مکانیکی، عوامل متعددی در نظر گرفته می شود :‏‎
‎▪ وجود، وسعت و شدت بیماری دریچه های دیگر قلب‎ ‎، وجود و وسعت سایر بیماری های عضله قلب‎ ‎
▪ شیوه زندگی و میزان فعالیت های جسمانی روزمره‎ ‎، توانائی تحمل مصرف داروهای ضد انعقاد روزانه
● هدف از تعویض دریچه ‏
▪ کاستن فشار و بار زیاد بر روی قلب
▪ بهبود کیفیت زندگی با کاهش یافتن تنگی نفس
▪ کاهش تپش قلب
▪ افزایش فعالیت های اجتماعی و اقتصادی
▪ ترک کردن خانه نشینی
▪ بالا رفتن روحیه زندگی و تلاش.
در حال حاضر تحقیقات وسیعی برای ساخت دریچه‌های قلب مصنوعی با استفاده از مواد سنتزی پلیمری در حال انجام است. با توجه به خصوصیات برجسته پلیمرها برای این کاربرد به ویژه زیست سازگاری و عدم ایجاد لخته و آمبولی نسبت به دریچه‌های مکانیکی ساخته شده از فلز یا عدم کارایی دریچه‌های قلب به دست آمده از حیوانات و تخریب پذیری آنها. لذا دریچه‌های قلب پلیمری دورنمای روشن و موفقی خواهند داشت. یکی از مواد مورد استفاده برای این کار پلی یورتان ها‎ (PU) ‎هستند. لذا برای آنکه بتوان دریچه‌های قلب پلیمری با سیکل کارکرد بالا ساخت که بتواند برای بیش از ۲۰ سال عمر کند می‌بایست عمر خستگی این پلیمر را بالا برد. ‏
● پلی یورتان های بیو پزشکی
پلی یورتان یک گروه اصلی از الاستومرهای مصنوعی است که از تکرار پیوندهای یورتان تشکیل شده است . این پلیمرها در مصارف گسترده پزشکی کارایی دارند که ویژگی های فیزیکی و بیولوژیک متفاوتی بر اثر تنوع مونومرهای (دی ال و دی ایزوسیانات ) که در سنتزشان به کار می رود میسر می شود . این پلیمر خواص فیزیکی و مکانیکی عالی و زیست سازگاری بسیار خوبی دارد که در مهندسی پزشکی در ساخت ایمپلنت ها، پیس میکر و گرفت های عروقی استفاده می شود.‏
خواص پلاستیک های پلی یورتان شبیه ترکیبات بدن انسان در ساختار دریچه ها است.با به کار گیری الیاف ورقه، بار را به دیواره منتقل می کند نه تنها الیاف می توانند تنش را کاهش دهند،بلکه الیاف انعطاف پذیر همراه ورقه ای با پایه آئورتی عملکرد را بهبود می بخشند و عمر دهانه را نیز بیشتر می کنند.هدف این دریچه مشابهت با دریچه اصلی قلب انسان است.برای تکمیل و تقویت واحد این پلیمر باید موادی استفاده شوند که خواص بهتر در مقایسه با بافت ماده به تنهایی، داشته باشند.‏این پلیمر با نشان دادن خون سازگاری عالی وحالت ارتجاعی ، ماده منتخب برای کاربردهای بسیار متنوع در زمینه فیلم های نازک است . کیسه ها و پوشش هایی برای پمپ های خونی کمک کننده بطن چپ قلب مصنوعی و پمپ های بالون و داخل آئورتی از کاربردهای برجسته این مواد هستند.‏

نویسنده: شادی موحد

منبع : ماهنامه تخصصی مهندسی پزشکی