ضعف في القلب؟ روبوت هارفارد لديه الحل

استمع على ساوندكلاود 🎧

طوّرَ الباحثون في جامعة هارفارد ومستشفى بوسطن للأطفال رجلًا آليًّا رقيقًا صُمِّمَ خصِّيصًا ليتَّسع حول القلب ويساعده لينبض، ممّا يؤدِّي إلى احتمالِ افتتاح خياراتٍ جديدةٍ لعلاجِ الأشخاص الّذين يعانون من ضعفِ القلب.

الكُمُّ الخاص بالرَّجل الآليِّ يلتوي ويضغطُ بتوافقٍ مع القلب النَّابض، بحيث يُعوِّضُ نقصَ المهامِ الخاصَّة بالقلبِ والأوعيةِ الدَّمويّةِ والنّاتجَ عن الضَّعفِ في القلب.

على العكس من الأجهزةِ الحاليّةِ المُتاحة الّتي تساعد في مهام القلب، كُمُّ الروبوت الخاص بجامعة هارفارد لا يقوم بالاتّصال مع الدِّم بشكلٍ مباشرٍ، ممّا يقلِّلُ من احتمالِ التّجلُّط ويقضي على حاجةِ المريض لأخذ أدويةِ ترقيق الدَّمِ الخطيرةِ.

هذا الجهاز ربَّما يتمكَّنُ في يومٍ من الأيام من إتاحةِ الفرصةِ للمريضِ ليقومَ بعمليّةِ الزَّرع والمساعدةِ في إعادةِ تأهيلِ القلبِ والتّعافي التّام.

تقول إيلين روشيه، الكاتبة الأولى للبحث وسابقًا طالبةُ دكتوراه في قسم هارفارد جون بولسون للهندسة والعلوم التَّطبيقيّةِ ومعهد فيس البيولوجيّ المستوحى من الهندسةِ في جامعةِ هارفارد. "هذا البحثُ يوضِّحُ أنَّ المجالَ المتنامي للّرجال الآليّةِ يمكن أن يتمَّ تطبيقُهُ للاحتياجاتِ السريريّةِ كما أنَّه يُخفِّضُ عبء مرضِ القلبِ ويُحسِّنُ جودةَ حياةِ المرضى". روشيه حاليًّا عضو للأبحاثِ الّتي تلي مرحلةَ الدّكتوراه في جامعةِ إيرلندا الوطنيّة.

البحثُ الّذي نُشِرَ في صحيفة Science Translational Medicine كان عبارة عن تعاونٍ بين قسم الهندسةِ والعلومِ التّطبيقيّةِ في معهد فيس ومستشفى بوسطن للأطفال .

"هذا العملُ يقدِّمُ دليلًا مثيرًا عن نتيجةِ فكرة هذا الرّجلِ الآليِّ، مبرهنةً أنَّه يمكن أن يتفاعلَ بشكلٍ آمنٍ مع نسيجٍ ناعمٍ وأن يقودَ إلى تحسينٍ في مهمَّة القلب.

قال كونر والش، الكاتبُ الأكبرُ للورقةِ البحثيّةِ والبروفيسور المساعد في قسمِ الهندسةِ والعلومِ التّطبيقيّةِ والعضو الأساسيُّ في معهد فيس "بإمكاننا أن نتصوَّرَ العديدَ من التَّطبيقاتِ في المستقبلِ والّتي يمكن من خلالها توصيلُ مثل هذه الأجهزةِ بشكلِ معالجةٍ ميكانيكيَّةٍ داخلَ وخارجَ الجسمِ".

يُعاني 41 مليون شخص في أرجاء العالم من قصورِ القلبِ اليوم، بعضُ الخياراتِ لمعالجتهم عبارةٌ عن مضخَّاتٍ ميكانيكيّةٍ تُدعى أجهزةُ مساعدةِ البطين (VADs)، الّتي تضخُّ الدَّمَ من البطيناتِ إلى الشريانِ الأبهرِ، وعملية زرع القلب.

على الرّغم من أنّ الـ VADs تتحسَّنُ بشكلٍ متواصلٍ، إلّا أنَّ المرضى ما زالوا تحتَ خطرٍ كبيرٍ من تجلُّطِ الدَّمِ والسَّكَتاتِ القلبيّةِ.

لصنعِ جهازٍ جديدٍ بشكلٍ كاملٍ بحيث لا يتّصلُ مع الدَّمِ بشكلٍ مباشرٍ، أخذَ باحثو هارفارد الإلهامَ أو الفكرةَ من القلبِ نفسِهِ. يستعملُ الكُمُّ السيليكونيُّ الرَّقيقُ محركاتٍ هوائيّةً ناعمةً توضعُ حولَ القلبِ لتحاكي طبقاتِ العضلةِ الخارجيّةِ لقلبِ الثدييّاتِ. فالمحركاتُ تلتوي وتضغطُ الكُمَّ بحركةٍ مماثلةٍ لحركةِ القلبِ النَّابضِ. يُربَطُ الجهازُ إلى مضخةٍ خارجيّةٍ تستخدمُ الهواءَ لتُغذِّي المحرِّكاتِ الرّقيقةَ.

قالت روشيه "يمكن أن يتمَّ تصنيع الكمِّ بشكلٍ مخصَّصٍ لكلِّ مريضٍ".فإذا كان لمريضٍ معيَّنٍ ضعفٌ أكبرُ في الجانبِ الأيسرِ من القلب، على سبيل المثال، يمكن أن يتمَّ ضبطُ المحرّكاتِ لتعطي مساعدةً أكبرَ لذلكَ الجانب.

ضغطُ المحرِّكاتِ يمكنُ أيضًا أن يزداد أو أن ينقصَ خلالَ الزَّمنِ، في حالِ كانت حالةُ المريضِ في تطوُّرٍ.

يتمُّ وصلُ الكُمِّ إلى القلبِ باستخدامِ مزيجٍ بين جهازِ شفطٍ وغرزٍ ومادةٍ هلاميَّةٍ وسيطةٍ لمساعدةِ الاحتكاكِ بين الجهازِ والقلب.

عمل مهندسو الـ SEAS والفيس مع الجرَّاحين في مستشفى بوسطن للأطفالِ لتطويرِ الجهازِ وتحديدِ الطُّرُقِ الأفضلِ لزرعِ الجهازِ واختبارِهِ على بعضِ الحيوانات.

قال فرانك بيغولا، وهو جرَّاحٌ مختصٌّ بقسمِ القلبِ وكاتبٌ مشاركٌ في الدِّراسةِ، والّذي بدورِه كان مديرًا سابقًا لجراحةِ القلبِ للأطفالِ في مستشفى بوسطن وحاليًّا عضو في جامعةِ لويسفيل ومديرُ قسمِ جراحةِ القلبِ للأطفالِ في مستشفى كوسير "ابتعدَ المجالُ المتعلِّقُ بالقلبِ عن الفكرةِ المتعلِّقةِ بتطويرِ ضغطِ القلبِ بدلاً من ضخِّ الدَّمِ تبعًا لحدودِ التّكنولوجيا، لكن مع التَّقدُّمِ باالروبوتات حان الوقت للعودةِ"

"معظمُ النّاسِ المصابون بقصورِ القلبِ مازالَ لديهم بعضُ المهام، يومًا ما يمكن للرّوبوت أن يساعدَ في عملِ القلبِ بشكلٍ جيِّدٍ بحيثُ يمكنُ أن تُستَعَادَ جودةُ الحياةِ الطّبيعيّةِ لهم"

العديدُ من الأبحاثِ يجبُ أن يتمَّ عملها قبل أن تتمَّ زراعةُ الكُمِّ في الأشخاصِ لكنَّ هذا البحثَ يُعتَبَرُ خطوةً أولى مهمَّةً نحو صناعةِ روبوتٍ قابلٍ للزّراعةِ بحيثُ يمكنُهُ زيادةُ مهامِ العضو.

تقولُ روشيه: "هذا البحثُ يُعتَبَرُ مهمٌّ في هذا الوقت لأنَّ العديدَ من الأشخاص ينجون من الهجماتِ القلبيّةِ وينتهون بقصورٍ قلبيٍّ، أجهزةُ الرّوبوتاتِ الرَّقيقةِ مناسبةٌ بشكلٍ مثاليٍّ للتّفاعلِ مع الأنسجةِ كما أنَّها تُقدِّمُ مساهمةً يمكن أن تساعدَ في زيادةِ المهامِ، مع احتمالِ التَّطوُّرِ للعلاجِ والوصولِ للتَّعافي التّام.

المصدر: هنا