نویسنده: شادی موحد

دریچهای مصنوعی به روی قلب

یک زن 56 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 56 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 یكی از راه های مؤثر و بسیار مطمئن برای درمان بیماران با مشكلات دریچه ای است.  همزمان با پیشرفت هنر جراحی و مراقبت های بعد از عمل و تكنولوژی جدید و فراهم شدن امكان انتخاب دریچه های با دوام و روش های جراحی، امروزه عمل تعویض دریچه به عنوان یكی از درمان های مؤثر و تثبیت شده مشكلات دریچه ای مطرح شده است. اولین جراحی دریچه ای در سال 1913 به ثبت رسیده است . با این وجود، تعویض دریچه تا دهه 1960 (زمان به بازار آمدن دریچه های مصنوعی) امكان پذیر نبود .‏‎ ‎اگرچه اولین دریچه های مصنوعی سال های سال به خوبی كار می كردند، 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 امكان بازگشت بیمار به زندگی فعال و سالم را فراهم کرده و امید به زندگی را افزایش می دهند.
قلب یك پمپ عضلانی قوی است و میانگین پمپاژ قلب یک انسان بالغ ، دارای بازه ای بین 60 تا 100 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 اكسیژن را به بدن می رساند . این چرخه هنگامی آغاز می شود كه خون با اكسیژن كم از قسمت های مختلف بدن برگشته و از طریق قلب به ریه ها فرستاده می شود . پس از اكسیژن گیری خون در ریه ها ، خون سرشار از اكسیژن به قسمت دیگری از قلب باز می گردد و عمل پمپاژ قلب ، آن را به بدن می راند .‏‎ ‎
وجود دریچه ها جهت عملكرد تلمبه ای قلب اساسی است .قلب چهار دریچه یا پرده بافتی دارد كه با باز و بسته شدن آنها، امكان حركت خون بین چهار حفره قلب فراهم می شود . هر دریچه ، جریان خون را كنترل كرده و موجب جریان یافتن خون به جلو و به حفره بعدی می شود . وقتی دریچه یا دریچه های  قلب بیمار می شوند، توانائی كاركرد آنها كاهش می یابد.‏‎ ‎
بیماری دریچه ای قلب
بیماری دریچه ای قلب عبارت است از عارضه بیماری هایی كه دریچه های قلب را از شكل می اندازند یا تخریب می كنند. قلب 4 دریچه دارد. دریچه های دولتی ( میترال)و دریچه های  سه لتی(تریكوسپید) كه دریچه های اصلی قلب به شمار می روند،كنترل جریان خون به درون بطن ها را به عهده دارند. دریچه های آئورت و ریوی نیز كنترل جریان خون به خارج از قلب را به عهده دارند. عملكرد درست دریچه ها برای كارآمدی قلب به عنوان یك پمپ اهمیت حیاتی دارد‎. ‎

علائم شایع
گاهی بدون علامت، خستگی و ضعف، منگی یا غش، درد قفسه سینه، تنگی نفس كه گاهی فرد را از خواب بیدار می كند، احتقان ریه، نامنظمی ضرباهنگ قلب، وجود صداهای غیر طبیعی در قلب كه پزشك به كمك گوشی می تواند آنها را بشنود،بالا یا پایین بودن فشار خون.‏‎
‎علل بیماری دریچه ای قلب اساسا به دو نوع تقسیم می شود: تنگ شدن دریچه كه جلوی جریان طبیعی خون را می گیرد، یا گشاد شدن دریچه كه باعث برگشت خون به عقب و به درون قلب می شود‎. ‎اختلال دریچه ای ممكن است ارثی باشد یا توسط یكی از موارد زیر به وجود آید.‏‎
‎تب روماتیسمی، آترواسكلروز(تصلب شرابین) بالا بودن فشار خون، نقایص مادر زادی قلب، آندوكاردیت و تزریق مواد مخدر در رگ و گاهی اوقات سیفلیس.
 عوامل افزایش دهنده خطر عبارتند از: سن بالای 60 سال، سابقه خانوادگی بیماری دریچه ای قلب،حاملگی،خستگی یا كار زیاد، نشانگان مارفان. ‏
بیماری های دریچه ای به روش های مختلف درمان می شوند :‏‎
‎تجویز دارو‎ ‎، ترمیم دریچه به روش جراحی‎ ‎، تعویض دریچه به روش جراحی‎ ‎، اصلاح تنگی دریچه با بالون

دریچه های مصنوعی
در جراحی تعویض دریچه، دو نوع عمده دریچه مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرد :‏‎ ‎بیوپروستاتیك یا دریچه های بافتی با پایه و بدون پایه و دریچه های مكانیكی
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 تشكیل شده و بدون استنت یا پایه (چهارچوب فلزی یا پلاستیكی كه 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 كند.‏

انتخاب دریچه
پزشك پس از تشخیص دقیق مشكل دریچه ای در مورد نوع دریچه مناسب  صحبت خواهد كرد . قبل از انتخاب دریچه بافتی یا مكانیكی، 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 ‏
كاستن فشار و بار زیاد بر روی قلب، بهبود كیفیت زندگی با كاهش یافتن تنگی نفس، كاهش تپش قلب، افزایش فعالیت های اجتماعی و اقتصادی، ترك كردن 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 كاربرد به ویژه زیست سازگاری و عدم ایجاد لخته و آمبولی نسبت به دریچه‌های مكانیكی ساخته شده از فلز یا عدم كارایی دریچه‌های قلب به دست آمده از حیوانات و تخریب پذیری آنها. لذا دریچه‌های قلب پلیمری دورنمای روشن و موفقی خواهند داشت. یكی از مواد مورد استفاده برای این كار پلی یورتان ها‎ (PU) ‎هستند. لذا برای آنكه بتوان دریچه‌های قلب پلیمری با سیكل كاركرد بالا ساخت كه بتواند برای بیش از 20 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.‏

منبع:ماهنامه ی مهندسی پزشکی