سفر در زمان / تصاویر دوقلوهای به‌هم چسبیده لاله و لادن از بچگی تا زمان فوت

نورنیوز-گروه اجتماعی : حدود یک‌سوم بیمارانی که برای جراحی قلب آماده می‌شوند، به کم‌خونی مبتلا هستند. کم‌خونی به وضعیتی گفته می‌شود که در آن مقدار هموگلوبین خون کمتر از حد طبیعی است. هموگلوبین پروتئینی در گلبول‌های قرمز است که اکسیژن را از ریه‌ها به بافت‌های مختلف بدن منتقل می‌کند. پایین بودن هموگلوبین می‌تواند اکسیژن‌رسانی به اندام‌ها را کاهش دهد و توانایی بدن برای تحمل فشار ناشی از یک عمل جراحی بزرگ را محدود کند. به همین دلیل، مدیریت کم‌خونی پیش از جراحی قلب می‌تواند یکی از بخش‌های مهم آماده‌سازی بیمار برای عمل باشد.

بر اساس اطلاعات آماری، بین ۲۰ تا ۵۰ درصد بیمارانی که جراحی قلب انجام می‌دهند، پس از عمل به انتقال خون نیاز پیدا می‌کنند. انتقال خون در بسیاری از موارد ضروری و نجات‌بخش است، اما می‌تواند با افزایش احتمال بروز عوارض، طولانی‌تر شدن مدت بستری و حتی افزایش خطر مرگ پس از جراحی همراه باشد. مطالعات پیشین نشان داده بودند که تزریق وریدی آهن پیش از عمل می‌تواند مقدار هموگلوبین را افزایش دهد و احتمالاً نیاز به انتقال خون را کمتر کند. با این حال، شواهد کافی وجود نداشت که نشان دهد این اقدام، پیامدهایی را که مستقیماً برای بیمار اهمیت دارند، مانند بازگشت سریع‌تر به خانه و کیفیت بهتر دوره بهبودی، بهبود می‌بخشد.

برای پاسخ به این ابهام، پژوهشگرانی که در ۳۳ بیمارستان واقع در ۱۰ کشور از جمله دانشگاه‌های ملبورن، دیکین، موناش و فلیندرز استرالیا فعالیت داشتند، تحقیقی درباره اثر جبران آهن از راه تزریق وریدی پیش از جراحی قلب انجام دادند. این پژوهش اهمیت دریافت آهن پیش از عمل برای بهبود وضعیت بیماران کم‌خون پس از جراحی قلب و نیاز آنان به فرآورده‌های خونی، بررسی شد.

در کارآزمایی بالینی فوق، ۹۵۵ فرد بزرگسال مبتلا به کم‌خونی که قرار بود به‌صورت برنامه‌ریزی‌شده تحت جراحی قلب قرار گیرند، ثبت‌نام کردند. میانگین سنی شرکت‌کنندگان ۶۶ سال بود و ۶۰ درصد آنان را مردان تشکیل می‌دادند. عواملی مانند سن، جنسیت، قومیت و بیماری‌های قبلی نیز در تحلیل‌ها مورد توجه قرار گرفت.

شرکت‌کنندگان به‌صورت تصادفی در دو گروه قرار گرفتند. گروه نخست بین یک تا ۲۶ هفته پیش از جراحی آهن وریدی دریافت کرد و به گروه دوم دارونما داده شد؛ دارونما ماده‌ای است که ظاهر درمان را دارد، اما ماده مؤثر مورد بررسی را در بر نمی‌گیرد. پژوهشگران تعداد روزهایی را ثبت کردند که هر بیمار در ۹۰ روز پس از عمل، زنده و در خانه سپری کرده بود. میزان انتقال گلبول قرمز، عوارض پس از جراحی و مدت بستری در بیمارستان نیز بررسی شد.

نتایج بررسی‌ها که در نشریه علمی The BMJ منتشر شده‌اند، نشان دادند بیمارانی که آهن وریدی دریافت کرده بودند، طی ۹۰ روز پس از جراحی به‌طور میانگین ۸۱ روز را زنده و در خانه گذراندند؛ این رقم در گروه دارونما ۸۰ روز بود. بنابراین، درمان با آهن وریدی به‌طور متوسط با یک روز حضور بیشتر در خانه همراه شد. پژوهشگران تأکید کردند که اختلاف یک روز در یک دوره ۹۰ روزه، به‌تنهایی اثر درمانی کوچکی محسوب می‌شود و نباید اهمیت آن بیش از اندازه ارزیابی شود.

برآورد پژوهشگران نشان داد که تجویز آهن وریدی برای هر ۱۰۰ بیمار می‌تواند در مجموع حدود ۴۴ واحد از فرآورده‌های خونی مصرفی کم کند. با وجود این، میان دو گروه از نظر عوارض عمده پس از عمل یا طول مدت بستری در بیمارستان تفاوتی مشاهده نشد.

افزایش هموگلوبین پیش از جراحی و کاهش نیاز به انتقال گلبول قرمز می‌تواند از دو جهت اهمیت داشته باشد. نخست آنکه بیمار کمتر در معرض پیامدهای احتمالی مرتبط با انتقال خون قرار می‌گیرد. دوم آنکه کاهش مصرف فرآورده‌های خونی ممکن است به مدیریت بهتر ذخایر خون در مراکز درمانی کمک کند. صرفه‌جویی ۴۴ واحد فرآورده خونی به ازای هر ۱۰۰ بیمار، به‌ویژه در بیمارستان‌هایی که تعداد زیادی جراحی قلب انجام می‌دهند، می‌تواند از نظر برنامه‌ریزی منابع درمانی قابل توجه باشد.

محققان در جمع‌بندی اعلام کردند جبران آهن از طریق تزریق وریدی پیش از جراحی قلب، مقدار هموگلوبین پیش از عمل را افزایش داد، نیاز به انتقال گلبول قرمز را کاهش داد و در ۹۰ روز نخست پس از جراحی با یک روز حضور بیشتر بیمار در خانه همراه شد. با این حال، این روش باعث کاهش قابل مشاهده عوارض عمده یا مدت بستری نشد؛ بنابراین، مزیت اصلی آن را باید در کاهش مصرف خون و بهبود محدود برخی شاخص‌های بهبودی دانست.

نورنیوز-گروه اجتماعی : ضربان‌ساز قلبی وسیله‌ای الکتریکی است که با ارسال پیام‌های منظم، ضربان قلب را تنظیم می‌کند. این دستگاه برای افرادی به کار می‌رود که قلبشان نمی‌تواند ریتمی منظم و مناسب ایجاد کند. ضربان‌سازها طی حدود ۷۰ سال گذشته از ابزارهایی بزرگ و ساده به دستگاه‌هایی کوچک و هوشمند تبدیل شده‌اند که می‌توانند ریتم قلب را تشخیص دهند و متناسب با آن واکنش نشان دهند.

در سال‌های گذشته، نوعی ضربان‌ساز بدون سیم یا «بدون لید» وارد بازار شد که درون یک محفظه تیتانیومی کوچک، تقریباً هم‌اندازه یک قرص ویتامین بزرگ، قرار می‌گیرد و از راه رگ پا به حفره پایینی سمت راست قلب منتقل می‌شود. این روش به کاشت دستگاه در قفسه سینه نیاز ندارد و معمولاً با بهبود سریع‌تر و عوارض کمتر همراه است. با این حال، باتری بیش از نیمی از اندازه و وزن این دستگاه را تشکیل می‌دهد و تنها حدود هفت تا ۱۰ سال دوام می‌آورد. پس از پایان عمر باتری، خارج کردن دستگاه از داخل قلب دشوار است و ممکن است دستگاه قدیمی در قلب باقی بماند و دستگاه تازه‌ای در کنار آن کاشته شود. این مسئله برای بیماران جوان که احتمالاً به چندین تعویض نیاز دارند، اهمیت بیشتری دارد.

در همین زمینه، محققان رشته علوم و مهندسی مواد در دانشگاه ویسکانسین-مدیسن آمریکا، پژوهشی برای ساخت ضربان‌سازی انجام دادند که انرژی خود را از ضربان قلب می‌گیرد. هدف اصلی آنان ساخت سامانه‌ای بسیار کوچک بود که بتواند در فضای باتری ضربان‌ساز بدون لید قرار بگیرد، بدون آن‌که اندازه کلی دستگاه افزایش پیدا کند.

محققان برای این کار از وسیله‌ای به نام «نانوزاینده تریبوالکتریک» استفاده کردند. این وسیله با حرکت دو ماده دارای بار الکتریکی مخالف، مقدار کمی برق تولید می‌کند. آنان ساختاری نوسان‌کننده طراحی کردند که از صفحه‌های الکترودی تشکیل شده بود. یک سوی این صفحه‌ها با مس و سوی دیگر با نوعی فیلم فلورینه پوشانده شد. هنگام تپش قلب، حرکت قلب باعث فشرده شدن این ساختار و نزدیک شدن صفحه‌ها به یکدیگر می‌شود. سپس با جدا شدن صفحه‌ها، حرکت کوچک میان آن‌ها بار الکتریکی ایجاد می‌کند. این انرژی یا مستقیماً برای کار کردن ضربان‌ساز به کار می‌رود یا در یک خازن کوچک ذخیره می‌شود.

طراحی این وسیله نیازمند آزمایش‌های متعدد بود. پژوهشگران باید میان انعطاف‌پذیری و پایداری تعادل ایجاد می‌کردند تا ساختار بتواند میلیون‌ها بار حرکت کند و در عین حال شکل و عملکرد مطلوب خود را حفظ کند. جای سیم‌ها، پهنای آن‌ها، ضخامت صفحه‌های الکترودی و مواد زیرین نیز به‌دقت تنظیم شد تا بیشترین انرژی ممکن در فضای بسیار محدود تولید شود.

آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان دادند که نانوزاینده می‌تواند در هر سانتی‌متر مکعب، ۲۷۶٫۶ میکرووات انرژی تولید کند. این مقدار برای راه‌اندازی ضربان‌ساز کافی بود و از میزان انرژی تولیدشده در راهکارهای کوچک قبلی، از جمله نانوزاینده‌های پیزوالکتریک و تریبوالکتریک، بیشتر بود. به بیان ساده، دستگاه توانست از حرکت‌های بسیار کوچک، انرژی قابل استفاده‌ای برای یک ابزار پزشکی حساس تولید کند.

پژوهشگران سپس نمونه اولیه را در بدن یک خوک کاشتند و عملکرد و سازگاری آن با بدن را به مدت یک ماه بررسی کردند. این وسیله در آزمایش‌های عملی توانست انرژی لازم برای تحریک قلب را تأمین کند. همچنین واکنش نامطلوبی بیش از آنچه در ضربان‌سازهای معمولیِ باتری‌دار دیده می‌شود، مشاهده نشد.

البته این فناوری هنوز برای استفاده در انسان آماده نیست. یکی از چالش‌های باقی‌مانده، تفاوت میان حرکت قلب در شرایط واقعی و حرکت ایده‌آل دستگاه است. قلب فقط به صورت بالا و پایین حرکت نمی‌کند، بلکه حرکتی پیچشی و نامنظم دارد. پژوهشگران باید سازوکار نانوزاینده را به گونه‌ای اصلاح کنند که بتواند این حرکت پیچیده را به نوسان مکانیکی مؤثر تبدیل کند و انرژی کافی و پایدار تولید کند. آنان همچنین باید ایمنی، دوام و عملکرد آن را در آزمایش‌های بیشتری بررسی کنند.

مجریان این پژوهش می‌گویند ساخت این نوسان‌کننده از نظر تولید نسبتاً کم‌هزینه است و از نظر مکانیکی می‌تواند به اندازه عمر ضربان‌ساز دوام بیاورد. با این حال، تجاری‌سازی و استفاده بالینی از آن احتمالاً چند سال زمان خواهد برد. این دستگاه در بنیاد پژوهشی فارغ‌التحصیلان ویسکانسین ثبت شده است، اما پیش از آغاز آزمایش‌های انسانی، مسائل فنی مهمی باید برطرف شود.

یکی از متخصصان الکتروفیزیولوژی قلب در بیمارستان و کلینیک‌های دانشگاه ویسکانسین در این خصوص معتقد است که چنین فناوری‌ای می‌تواند نیاز به جراحی‌های دوباره برای تعویض مولد ضربان‌ساز را کاهش دهد. در صورت موفقیت این روش، بیماران ممکن است بتوانند یک دستگاه را برای مدت بسیار طولانی، حتی تمام عمر، در بدن خود داشته باشند. این موضوع به‌ویژه برای افرادی اهمیت دارد که در سنین پایین به ضربان‌ساز نیاز پیدا می‌کنند.

اهمیت این پژوهش که نتایج آن در نشریه Science Advances منتشر شده‌اند، فقط به تأمین انرژی یک ضربان‌ساز محدود نمی‌شود. به اعتقاد محققان منبع انرژی پایدار و خودکفا می‌تواند به مهندسان آزادی بیشتری برای ساخت نسل تازه‌ای از ابزارهای قلبی بدهد. چنین ابزارهایی ممکن است در آینده کوچک‌تر باشند و علاوه بر درمان، توانایی‌های بیشتری برای پایش وضعیت قلب و تشخیص مشکلات داشته باشند.