ما الذي يمنع استخدام قلب اصطناعي بديلاً دائماً للقلب؟

القلب عضو عضلي يقع في الصدر يعمل كمضخة تزوّد أعضاء الجسم بالأوكسجين والغلوكوز. يحتوي القلب على أربع حجرات: الأذين الأيمن والأذين الأيسر اللذان يستقبلان الدم، والبطين الأيمن والبطين الأيسر اللذان يضخان الدم. من الممكن حالياً استبدال القلب بمكافئ ميكانيكي له يُعرف بجهاز مساعدة القلب أو القلب الاصطناعي، لكن هذه الأجهزة تُستخدم كإجراء مؤقت لدعم القلب أثناء انتظار المريض لعملية زرع القلب، أي أنها لا تستخدم كبديل دائم للقلب.

أجهزة مساعدة القلب

هناك نوعان رئيسيان لأجهزة مساعدة القلب:

أجهزة مساعدة البطين (Ventricular Assist Devices) (VADs): تنقسم أجهزة المساعدة البطينية إلى مجموعتين؛ أجهزة مساعدة البطين الأيسر (LVAD)، وأجهزة مساعدة البطين الأيمن (RVAD). في بعض الأحيان يتم استخدام كلتا المضختين في الوقت نفسه، وتُستخدم أجهزة مساعدة البطين الأيسر عادةً لدعم البطين الأيسر لدى المرضى الذين يعانون من قصور في القلب، بينما تُستخدم أجهزة مساعدة البطين الأيمن لدعم البطين الأيمن لدى المرضى الذين يعانون من قصور القلب الأيمن أو الذين خضعوا لعملية زرع قلب ويعانون من ضعف البطين الأيمن.

ملاحظة: تُستخدم أجهزة مساعدة البطين الأيسر (LVADs) بشكل متكرر أكثر من أجهزة مساعدة البطين الأيمن (RVADs) لأن البطين الأيسر هو غرفة الضخ الرئيسية للقلب. يضخ البطين الأيسر الدم المؤكسج إلى باقي الجسم، بينما يضخ البطين الأيمن الدم المستنفد للأوكسجين إلى الرئتين لتزويده بالأوكسجين. بالتالي، يكون البطين الأيسر تحت ضغط أكبر وأكثر عرضة للفشل من البطين الأيمن.

القلوب الاصطناعية الكلية (Total Artificial Hearts) (TAHs): هي عبارة عن مضخة توضع في الصدر لتحل محل بطينات القلب والصمامات. يحتوي TAH على أربعة صمامات ميكانيكية تدير تدفق الدم. ترتبط هذه الصمامات بالغرف العلوية للقلب والشرايين الرئيسية والشريان الرئوي والشريان الأورطي، ما يسمح بتدفق الدم بشكل طبيعي في جميع أنحاء الجسم.

بعض العقبات التي تقف أمام صناعة بديل ميكانيكي

هناك العديد من التحديات التي ينطوي عليها تطوير بديل ميكانيكي مكافئ للقلب بشكل دائم، فالقلب أعقد بكثير من وصفه بمضخة سوائل ذات كفاءة جيدة جداً. القلب عضو شديد التعقيد وله وظائف متعددة كما ذكرت في البداية؛ منها ضخ الدم وتنظيم تدفق الدم والتحكم في الدورة الدموية في الجسم. بالإضافة إلى صعوبة العثور على مواد متوافقة حيوياً (Biocompatible) لصنع بديل ميكانيكي دائم. هذه المواد هي مواد متوافقة مع الأنسجة الحية ولا تثير استجابة عكسية في الجسم

كما يجب أن تكون المواد المستخدمة في صناعة الأجهزة قوية بما يكفي لتحمل التآكل المستمر، ومرنة بدرجة كافية للتحرك والتوسع مثل عضلة القلب. يجب أيضاً أن يكون الجهاز قادراً على العمل بشكل مستمر لفترات طويلة من الوقت دون فشل وهو أمر قد يكون من الصعب تحقيقه في الوقت الحالي.

على الرغم من أن أجهزة مساعدة القلب تعتبر حلولاً مؤقتة، فإنها ساعدت الكثير من المرضى في البقاء على قيد الحياة حتى لو توقفت قلوبهم عن العمل، كما سمحت لهم بالقيام بعدة أنشطة لم يكن بمقدورهم القيام بها من قبل مثل السباحة.

لا يزال الباحثون يحاولون تطوير هذه التقنيات لمعالجة المشكلات المذكورة أعلاه، وتتزايد الحاجة إلى مزيد من الاستثمار في هذه الأجهزة بسبب نقص المتبرعين بالقلب وزيادة عدد الأشخاص الذين يتم تشخيص إصابتهم بقصور القلب.

نشرت هذه المقالة ضمن اتفاقية الشراكة التحريرية بين مجرة وكورا. وتمت الإجابة عن السؤال على موقع كورا بواسطة لين حقي، تدرس الهندسة الطبية الحيوية في جامعة يلدز التقنية