پزشکی بالینی

دريچهاي مصنوعي به روي قلب

يک زن 56 ساله سوئيسي که يک پديده نادر در تاريخ علم پزشکي است به عنوان اولين زني که در دنيا به کمک يک دريچه قلب مکانيکي از هفت قله مرتفع جهان صعود کرده، توانست نام خود را در کتاب رکوردهاي جهان به ثبت برساند‎. ‎ورونيکا ماير يک زن 56 ساله سوئيسي پس از آنکه تحت عمل جراحي پيوند دريچه مکانيکي قلب قرار گرفت، موفق شد از قله هاي کليمانجارو، دنالي، البروس، آکونکاگوا، کارستنسز، وينسون و اورست صعود کند تا به اين ترتيب وارد کتاب رکوردهاي جهان گينس شود‎.‎
از گذشته تا کنون به مرور زمان، عمل جراحي تعويض دريچه پيشرفت کرده و امروزه يكي از راه هاي مؤثر و بسيار مطمئن براي درمان بيماران با مشكلات دريچه اي است.  همزمان با پيشرفت هنر جراحي و مراقبت هاي بعد از عمل و تكنولوژي جديد و فراهم شدن امكان انتخاب دريچه هاي با دوام و روش هاي جراحي، امروزه عمل تعويض دريچه به عنوان يكي از درمان هاي مؤثر و تثبيت شده مشكلات دريچه اي مطرح شده است. اولين جراحي دريچه اي در سال 1913 به ثبت رسيده است . با اين وجود، تعويض دريچه تا دهه 1960 (زمان به بازار آمدن دريچه هاي مصنوعي) امكان پذير نبود .‏‎ ‎اگرچه اولين دريچه هاي مصنوعي سال هاي سال به خوبي كار مي كردند، ولي پيشرفت هاي بعدي در طراحي دريچه ها منجر به بهبود جريان خون در دريچه هاي مصنوعي قلب شد.‏‎ ‎امروزه طرح هاي بهتر دريچه ها امكان بازگشت بيمار به زندگي فعال و سالم را فراهم کرده و اميد به زندگي را افزايش مي دهند.
قلب يك پمپ عضلاني قوي است و ميانگين پمپاژ قلب يک انسان بالغ ، داراي بازه اي بين 60 تا 100 ضربان در هر دقيقه است . کارکرد قلب شامل دو مرحله است.‏‎ ‎در مرحله اول ، دهليز چپ و راست، همزمان منقبض شده و خون را به بطن چپ و راست مي فرستند. در مرحله دوم ، بطن ها با هم منقبض مي شوند تا خون را به سمت خارج از قلب بفرستند.‏‎ ‎
پس ماهيچه  قلب به مرحله  آرامش مي رود تا خون دو مرتبه قلب را پر کند و اين مراحل دوباره تکرار مي شوند . ‏
پمپاژ دائمي قلب، خون غني از اكسيژن را به بدن مي رساند . اين چرخه هنگامي آغاز مي شود كه خون با اكسيژن كم از قسمت هاي مختلف بدن برگشته و از طريق قلب به ريه ها فرستاده مي شود . پس از اكسيژن گيري خون در ريه ها ، خون سرشار از اكسيژن به قسمت ديگري از قلب باز مي گردد و عمل پمپاژ قلب ، آن را به بدن مي راند .‏‎ ‎
وجود دريچه ها جهت عملكرد تلمبه اي قلب اساسي است .قلب چهار دريچه يا پرده بافتي دارد كه با باز و بسته شدن آنها، امكان حركت خون بين چهار حفره قلب فراهم مي شود . هر دريچه ، جريان خون را كنترل كرده و موجب جريان يافتن خون به جلو و به حفره بعدي مي شود . وقتي دريچه يا دريچه هاي  قلب بيمار مي شوند، توانائي كاركرد آنها كاهش مي يابد.‏‎ ‎
بيماري دريچه اي قلب
بيماري دريچه اي قلب عبارت است از عارضه بيماري هايي كه دريچه هاي قلب را از شكل مي اندازند يا تخريب مي كنند. قلب 4 دريچه دارد. دريچه هاي دولتي ( ميترال)و دريچه هاي  سه لتي(تريكوسپيد) كه دريچه هاي اصلي قلب به شمار مي روند،كنترل جريان خون به درون بطن ها را به عهده دارند. دريچه هاي آئورت و ريوي نيز كنترل جريان خون به خارج از قلب را به عهده دارند. عملكرد درست دريچه ها براي كارآمدي قلب به عنوان يك پمپ اهميت حياتي دارد‎. ‎

علائم شايع
گاهي بدون علامت، خستگي و ضعف، منگي يا غش، درد قفسه سينه، تنگي نفس كه گاهي فرد را از خواب بيدار مي كند، احتقان ريه، نامنظمي ضرباهنگ قلب، وجود صداهاي غير طبيعي در قلب كه پزشك به كمك گوشي مي تواند آنها را بشنود،بالا يا پايين بودن فشار خون.‏‎
‎علل بيماري دريچه اي قلب اساسا به دو نوع تقسيم مي شود: تنگ شدن دريچه كه جلوي جريان طبيعي خون را مي گيرد، يا گشاد شدن دريچه كه باعث برگشت خون به عقب و به درون قلب مي شود‎. ‎اختلال دريچه اي ممكن است ارثي باشد يا توسط يكي از موارد زير به وجود آيد.‏‎
‎تب روماتيسمي، آترواسكلروز(تصلب شرابين) بالا بودن فشار خون، نقايص مادر زادي قلب، آندوكارديت و تزريق مواد مخدر در رگ و گاهي اوقات سيفليس.
 عوامل افزايش دهنده خطر عبارتند از: سن بالاي 60 سال، سابقه خانوادگي بيماري دريچه اي قلب،حاملگي،خستگي يا كار زياد، نشانگان مارفان. ‏
بيماري هاي دريچه اي به روش هاي مختلف درمان مي شوند :‏‎
‎تجويز دارو‎ ‎، ترميم دريچه به روش جراحي‎ ‎، تعويض دريچه به روش جراحي‎ ‎، اصلاح تنگي دريچه با بالون

دريچه هاي مصنوعي
در جراحي تعويض دريچه، دو نوع عمده دريچه مصنوعي مورد استفاده قرار مي گيرد :‏‎ ‎بيوپروستاتيك يا دريچه هاي بافتي با پايه و بدون پايه و دريچه هاي مكانيكي
از ميان انواع دريچه ها، دريچه هاي بافتي بدون پايه بيشترين شباهت را به دريچه هاي طبيعي دارند. اين دريچه ها از بافت انساني يا حيواني تشكيل شده و بدون استنت يا پايه (چهارچوب فلزي يا پلاستيكي كه توسط پارچه اي پوشانده شده است و بافت را نگه مي دارد) هستند. نبودن پايه موجب بهبود جريان خون مي شود . انجام عمليات خاص بر روي بافت، دوام دريچه هاي بدون پايه را بيشتر  مي كند.‏

انتخاب دريچه
پزشك پس از تشخيص دقيق مشكل دريچه اي در مورد نوع دريچه مناسب  صحبت خواهد كرد . قبل از انتخاب دريچه بافتي يا مكانيكي، عوامل متعددي در نظر گرفته مي شود :‏‎
‎وجود، وسعت و شدت بيماري دريچه هاي ديگر قلب‎ ‎، وجود و وسعت ساير بيماري هاي عضله قلب‎ ‎
شيوه زندگي و ميزان فعاليت هاي جسماني روزمره‎ ‎، توانائي تحمل مصرف داروهاي ضد انعقاد روزانه

‏ هدف از تعويض دريچه ‏
كاستن فشار و بار زياد بر روي قلب، بهبود كيفيت زندگي با كاهش يافتن تنگي نفس، كاهش تپش قلب، افزايش فعاليت هاي اجتماعي و اقتصادي، ترك كردن خانه نشيني، بالا رفتن روحيه زندگي و تلاش. در حال حاضر تحقيقات وسيعي براي ساخت دريچه‌هاي قلب مصنوعي با استفاده از مواد سنتزي پليمري در حال انجام است. با توجه به خصوصيات برجسته پليمرها براي اين كاربرد به ويژه زيست سازگاري و عدم ايجاد لخته و آمبولي نسبت به دريچه‌هاي مكانيكي ساخته شده از فلز يا عدم كارايي دريچه‌هاي قلب به دست آمده از حيوانات و تخريب پذيري آنها. لذا دريچه‌هاي قلب پليمري دورنماي روشن و موفقي خواهند داشت. يكي از مواد مورد استفاده براي اين كار پلي يورتان ها‎ (PU) ‎هستند. لذا براي آنكه بتوان دريچه‌هاي قلب پليمري با سيكل كاركرد بالا ساخت كه بتواند براي بيش از 20 سال عمر کند مي‌بايست عمر خستگي اين پليمر را بالا برد. ‏

پلي يورتان هاي بيو پزشکي
پلي يورتان يک گروه اصلي از الاستومرهاي مصنوعي است که از تکرار پيوندهاي يورتان تشکيل شده است . اين پليمرها در مصارف گسترده پزشکي کارايي دارند که ويژگي هاي فيزيکي و بيولوژيک متفاوتي بر اثر تنوع مونومرهاي (دي ال و دي ايزوسيانات ) که در سنتزشان به کار مي رود ميسر مي شود . اين پليمر خواص فيزيکي و مکانيکي عالي و زيست سازگاري بسيار خوبي دارد که در مهندسي پزشکي در ساخت ايمپلنت ها، پيس ميکر و گرفت هاي عروقي استفاده مي شود.‏
خواص پلاستيک هاي پلي يورتان شبيه ترکيبات بدن انسان در ساختار دريچه ها است.با به کار گيري الياف ورقه، بار را به ديواره منتقل مي کند نه تنها الياف مي توانند تنش را کاهش دهند،بلکه الياف انعطاف پذير همراه ورقه اي با پايه آئورتي عملکرد را بهبود مي بخشند و عمر دهانه را نيز بيشتر مي کنند.هدف اين دريچه مشابهت با دريچه اصلي قلب انسان است.براي تکميل و تقويت واحد اين پليمر بايد موادي استفاده شوند که خواص بهتر در مقايسه با بافت ماده به تنهايي، داشته باشند.‏
اين پليمر با نشان دادن خون سازگاري عالي وحالت ارتجاعي ، ماده منتخب براي کاربردهاي بسيار متنوع در زمينه فيلم هاي نازک است . کيسه ها و پوشش هايي براي پمپ هاي خوني کمک کننده بطن چپ قلب مصنوعي و پمپ هاي بالون و داخل آئورتي از کاربردهاي برجسته اين مواد هستند.

منبع: نشریه مهندسی پزشکی شماره ۸۵