چگونه قلب مصنوعی بسازیم


کوهن گفت: “سی و پنج میلیون بار در سال.”

فریزر گفت: “بنابراین ، با نگاه به گذشته ، حیرت انگیز است که این دوام به طول انجامید.

“این چیزی است که ما تاکنون در مورد خرس کوچک می دانیم.”
کاریکاتور جاستین شین

در دهه 1980 و 1990 ، حتی هنگام کمک به HeartMate و AbioCor ، فریزر استدلال کرد که مهندسان باید از طرح های پمپ ضربان دار به آنهایی بر اساس اصل مکانیکی مستقیم تر “جریان مداوم” حرکت کنند ، استراتژی Bivakor. برخی از محققان ادعا می کنند که سیستم گردش خون می تواند از نبض بهره مند شود. شواهدی وجود دارد که دیواره رگهای خونی در پاسخ به یک ریتم شتاب دهنده گشاد می شود. اما فریزر معتقد بود که هر چه فواید تپش از مزایای استقامت و سادگی بیشتر است. او کار بر روی دو طرح جریان مداوم را به طور موازی آغاز کرد – یکی با یک متخصص قلب به نام ریچارد ومپلر ، دیگری با رابرت جارویک – آنها را در حیوانات کاشت ، آنها را جدا کرد ، جدا کرد و تجزیه و تحلیل عملکرد آنها را انجام داد. حداکثر 2000 طرح به ترتیب از قبیل Jarvik 2000 و HeartMate II در حال استفاده بودند.

کان روی لپ تاپ خود نمودار HeartMate II را بیرون کشید. این اساساً یک لوله باریک است که با یک چرخ بازدار پر شده است. همانطور که پیچ بین دو یاتاقان می چرخد ​​، مانند یک پیچ ثابت عمل می کند ، خون را به طور مداوم از قلب و به آئورت بالای آن فشار می دهد. (در کشاورزی ، از همین طرح – اصطلاحاً پیچ Archimedes – برای پمپاژ آب آبیاری استفاده می شود.)

کن به پروانه اشاره کرد: “یک قسمت متحرک که توسط یاتاقان های یاقوت معلق است. مردم گفتند: “خوب ، شما نمی توانید در خون حرکت کنید.” معلوم می شود که می توانی! خون کافی برای شستن آنها وجود دارد تا خنک و تمیز بمانند. یکی از آنها روی نیمکت برای همیشه پمپ خواهد کرد. “لخته ها و عفونت هنوز هم یک مشکل هستند. و با این حال ، بیش از هزار نفر هر ساله مبتلا به HeartMate II یا دستگاه های مشابه می شوند و هنگام بالا رفتن از لیست پیوند با آنها زندگی می کنند. HeartMate II دیک چنی را زنده نگه می دارد ، با نبض ضعیف تر ، از 2010 تا 2012 ، تا زمانی که بتواند پیوند دریافت کند.

در تابستان 2019 ایمیلی از جس دریافت کردم. وی برای گروهی از ما نوشت: “من اخیراً بیست سال را با پیوند قلب جشن گرفتم.” “اما پیوند قلب به اندازه قلب بومی دوام ندارد.” من نمی دانستم که من فکر کردم پیوند او دائمی است. در حقیقت ، قلب قرض گرفته شده او را هدیه می کرد. نفس او تنگ شده بود و یک شب هنگام بازگشت به خانه تقریباً فروریخته بود. حالا او دوباره در بیمارستان بود و منتظر قلب دوم بود. وی نوشت: “این می تواند هفته ها ، ماه ها یا (احتمال کمتری) فردا باشد”. “لطفا روحیه خوبی ارسال کنید.”

من از جس در بخش مراقبت های ویژه بازدید کردم ، جایی که در مورد رستوران ها ، مشاغل و نمایش های تلویزیونی صحبت کردیم. ما به چند عکس از پسرم که حدوداً یک سال داشت نگاه کردیم. وقتی او فوت کرد من دوباره به ملاقاتش می آیم.

کوهن گفت: “او عالی عمل کرد.” “بسیاری از گیرندگان پیوند قلب در طی ده سال مرده اند.”

فریزر گفت: “من به تازگی به یک جشن تولد برای مردی رفتم که سی سال پیش پیوندش دادم.” “اما این موارد نادر ، کمیاب ، کمیاب است. فقط حدود پنج درصد از دریافت کنندگان پیوند به سن سی سالگی می رسند. “پمپ های مصنوعی به عنوان درمان های پل در بازار در نظر گرفته می شوند ، و پیوند قلب روش های درمانی” هدفمند “است ، اما اگر به اندازه کافی عمر کنید ، پیوندها نیز فقط یک پل هستند.

من از فریزر و کوهن پرسیدم که نسبت به همه افرادی که قبل یا بعد از استفاده از وسایل آنها فوت کرده اند چه احساسی دارند – آیا آنها هوشیار مانده اند و چگونه.

کان گفت: “شهدا”. “آنها به زندگی چسبیدند. ممکن است فناوری در آنجا نبوده باشد ، اما قطعاً با آخرین نفس کشیدن ، پیروز شد. بسیاری از آنها سالها را با عزیزانشان گذرانده و کارهایی را که دوست داشتند انجام می دادند. برخی از آنها به بخش مراقبت های ویژه رفتند ، به مدت شش هفته به شدت بیمار بودند و پس از آن درگذشتند که اگر ما اجازه می دادیم آنها بمیرند ، وضعیت بهتری داشت. اما شما نمی دانید! این یک بازی با آمار است و آنها برای چند روز دیگر از زندگی آماده بودند. و هر بار به حوزه پیشرفت می کرد. “

فریزر بی سر و صدا گفت: “من زمانی که دانشجوی پزشکی بودم تجربه زیادی در کار با کودکان مبتلا به سرطان خون داشتم.” “همه آنها مردند. در حقیقت ، پزشکان کودکان تگزاس می خواستند دیگر کار نکنند. “

کوهن گفت: “چون آنها را با این سموم شکنجه می کنی.”

فریزر گفت: “آنها وحشتناک به نظر می رسیدند.” “شکم آنها متورم شده و موهایشان را از دست داده اند و این باعث ترس دیگر بچه ها شده است. اما آنها مدام او را مسدود می کردند. و فکر می کنم این به من کمک کرد. برای بیست و دو اول از هفتاد ، که اول آنها را قرار دادیم LVAD در همه مردگان “

دیر شده بود فریزر من را از طریق دفتر خالی هدایت کرد و از یک سری راهروهای خمیده و ساکت و سرانجام از آسانسور به زیرزمین عبور کرد. ما وارد آزمایشگاه او شدیم ، لانه وسیعی که وی بیشتر عمر کاری خود را در آنجا گذرانده بود. ما از طریق یک اتاق عمل دامپزشکی و یک آزمایشگاه آسیب شناسی مراجعه کردیم ، جایی که می توان حیوانات مرده و پمپ های آسیب دیده را جدا و تجزیه و تحلیل کرد.

فریزر در را باز کرد و گفت: “ما در اینجا خوک داریم.” بوی حیوانات به مشام می رسید و یک خوک صورتی بزرگ در یک نقطه خروپف ظاهر شد.

وی با بستن در گفت: “خوک ها قلبی دارند که بیشتر شبیه قلب انسان است.” با اشاره به هال گفت: “بزها. من دوست ندارم بز درست کنم. آنها خیلی باهوش هستند! ” او خندید. “آنها به شما نگاه می کنند.”

ما بیشتر به آزمایشگاه رفتیم. در یک اتاق کنفرانس فرش شده ، یک ویترین حاوی دهها قلب مصنوعی و پمپ قلب بود – کمابیش تاریخچه این رشته. فریزر با پیچش فلزی و پلاستیکی به شکل قلب گفت: “یکی در وسط AbioCor است.” این Jarvik-7 قدیمی است: دو بطن بژ زرد با لوله های نشتی. “This is HeartMate II”: یک استوانه فلزی خاکستری با لوله های سفید در هر دو انتها ، مانند چیزی که در زیر ظرفشویی پیدا خواهید کرد. قاب دیوار ، نسخه زندگی، در سپتامبر 1981 ، اظهار داشت ، “قلب مصنوعی اینجاست. “

فریزر به یک پمپ بزرگ فلزی و یک قطعه لوله سفید که از آن بیرون زده است اشاره کرد ، “ورودی طولانی”. تا وقتی که اصلاح شد ، او دستگاه را به شکست محکوم کرد. اختلافات كوچك ، كه به طور تكراري مورد نياز قرار مي گيرند ، اثرات آنها تنها پس از مرگ آشكار مي شود. این یک اختراع در حرکت آهسته بود.

AbioCor لغو شد. بیوکور سالهاست. امروزه تنها شرکتی که قلب مصنوعی را که در واقع در انسان کاشته می شود ، تولید و به فروش می رساند ، سیستم های SynCardia در توسان ، آریزونا است. این شرکت به عنوان یک مأموریت نجات تشکیل شد. Symbion ، شرکت مستقر در یوتا که رابرت جارویک به کشف آن کمک کرد ، تأیید FDA را برای قلب Jarvik-7 در سال 1990 به دلیل مشکلات کنترل کیفیت از دست داد. فناوری قلب آن توسط شرکت دیگری خریداری شد که یک دهه آزمایش بالینی با نسخه بهبود یافته قلب انجام داد ، اما بودجه آن در سال 2001 تمام شد. برای مدتی ، به نظر می رسد این فناوری از زمین ناپدید می شود. اما دو جراح قلب و یک مهندس پزشکی برای خرید حقوق این سیستم سرمایه خالصی را خسارت زدند. آنها قلب را با نام SynCardia Total Artificial Heart یا TAH تغییر نام دادند. این شرکت که در تعداد کمی از ساختمانهای اطراف یک پارکینگ شنی واقع شده است ، سالانه جایی در شمال صد قلب می فروشد که همگی برگرفته از مدل قدیمی Jarvik-7 است. اگرچه SynCardia موفق به ساخت شبکه ای از جراحان شده است که قادر به نصب قلب آنها هستند ، این شرکت عملکرد خوبی ندارد. چند سال پیش ، آن فصل 11 را اعلام کرد و توسط سرمایه گذاران جدید خریداری شد. وی با همه گیری ویروس کرونا مقابله کرد ، که منجر به لغو عملیات در سراسر کشور با تولید ضد عفونی کننده دست شد.

با کارن استام ، مدیر مدیریت برنامه SynCardia ، و مت شوستر ، مهندس ، من به عنوان یک تکنسین در یک اتاق تمیز که یکی از قلب ها را جمع کرده بود ، از پنجره تماشا می کردم. شوستر گفت: “كلید ساخت قلب مصنوعی ، موادی است كه ما از آن استفاده می كنیم.” “محلول پلی اورتان قطعه قطعه شده. شما می شنوید که ما به آن می گوییم “ترک” ، SPUS ، “استام خندید. “ما در واقع تولید می کنیم SAPS اینجا در دانشگاه ، “شوستر ادامه داد. “این ترکیب اختراع شده خود ماست. این تقریباً از تجهیزات تولید ما مانند آب میوه یا عسل غلیظ خارج می شود. “با استفاده از کلنگ دندان ، تکنسین با دقت لایه های مس قالبی را دستکاری می کند. یک چیز نیمه شفاف که روی یک چیز نیمه شفاف دیگر حرکت می کند. فرایند مونتاژ دو و نیم هفته طول می کشد.

شوستر گفت: “اگر قلب خود را پس بگیریم ، آن را از هم جدا می کنیم و بازرسی می کنیم” ، و یک اتاق دیگر پر از ده ها مخزن آب در قفسه ها. در هر تانک یک قلب تپنده وجود داشت. در کنار مخازن ، پمپ های هوا یا “واحدهای پیشرانه” قرار داشتند. صدای اتاق کر کننده بود: سریع ، بلند kam-kam، kam-kam، و در این کشتار مکانیکی ، مانند یک ماشین تحریر. صداها دو بار در ثانیه می چرخند – یک ریتم صنعتی ، گویی که در یک کارخانه تولید تیراژ هستیم. استام بر سر این صدا فریاد زد: “ما در اینجا تحقیقات طولانی مدت خود را انجام می دهیم.” در یک طرف اتاق پنجاه مکعب قلب وجود داشت که توسط بیماران کوچکتر استفاده می شد. از سوی دیگر ، هفتاد مدل سی سی مورد استفاده در مدل های بزرگتر. وی با اشاره به یک پمپ مکانیکی ، شبیه جعبه ناهار ، که توسط یک لوله هوا به قلب درون مخزن متصل شده بود ، گفت: “یک راننده است که صدای مکانیکی دارد.” “سپس شما صدای کلاک-کلاک را می شنوید – در واقع دریچه قلب است.”

پیشرانه مرکز نوآوری SynCardia است. قلب آن را می توان با استفاده از یکی از دو دستگاه تأمین کرد ، دستگاه اول به اندازه یک یخچال کوچک ، و دستگاه دیگر به اندازه یک توستر – هر دو بسیار کوچکتر از دستگاه های مورد استفاده توسط بیماران DeVries. رانندگان باید بعد از چند ماه سرویس شوند. با روشن شدن چراغ هشدار ، سرایدار خط درایو را خاموش کرده و آن را در اسرع وقت روی دستگاه دیگر قرار می دهد تا قلب کاربر را از دست ندهد. همانطور که تماشا می کردم ، آب مخازن ، با ریتم ، کمی لرزید. خیلی طول میکشه شلاق زدن هر دقیقه پنج یا شش لیتر خون از بدن عبور دهد.

من پرسیدم: “در واقع چطور در یک شخص به نظر می رسد؟”

استام گفت: “این بسیار ساکت تر است.” “اما شما می توانید آن را بشنوید.” من داستان هایی شنیده ام که در آن بیماران می گویند اگر دهان خود را باز کنند ، دیگران می توانند کلیک را بشنوند. “او به من گفت كه بعضی از بیماران در ابتدا نمی توانند سر و صدا را تحمل كنند. اما سپس ،” آنها گفتند ، آنها بدون صدای ca-chunk ، ca-chunk. “

ما از طریق انباری ادامه دادیم که در آن ده قلب در قفسه ها آماده حمل بود. کیت های جراحی حاوی مواد مورد نیاز برای نصب آنها در یک دسته جداگانه بسته بندی شده بودند. سپس از پارکینگ عبور کردیم و به ساختمان دیگری رفتیم ، جایی که گروهی از مهندسان با عینک در یک آزمایشگاه سقف بلند منتظر بودند. یکی از آنها یک تکه پلاستیک کوچک به شکل ساعت شنی به من داد: SAPS. شفاف اما کمی شیری ، لغزنده اما در نوک انگشتانم گیر کرده بود ، تقریباً به طور غیرمعمولی کششی بود – انتهای آن را کشیدم ، گردن ساعت شنی را به چندین برابر طول اولیه رساندم و بدون زحمت به شکل اولیه خود برگشت.

من از طریق در یک ماشین غول پیکر و فرسوده را که ممکن است ده فوت ارتفاع داشته باشد ، جاسوسی کردم ، و ترکیبی از جنبه های چنگال روغن و KitchenAid بود. ” SAPS راکتور ، “گفت Troy Vilazon ، مدیر تولید SynCardia. “از اوایل دهه شصت است.” SynCardia این دستگاه را در اوایل دهه بیست به دست آورد تا از تأمین پایدار آن اطمینان حاصل کند. ویالازون گفت: “این تکنیک خود در کل تاریخ این ماده عبور کرده است.” ما مدتی را صرف این گمان کردیم که آیا از این دستگاه خاص برای ایجاد قلبهای جارویک استفاده شده است یا خیر. شوستر گفت: “این می تواند بسیار خوب باشد.”


منبع: https://outsidenews.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>