إنجاز علمي كبير.. تطوير جهاز محاكاة لصمام القلب لدراسة اضطرابات القلس التاجي

نجح باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في تطوير جهاز محاكاة لصمام القلب لدراسة القلس التاجي، حسب نتائج دراسة نشرتها مجلة «ديفايس».

والقلس التاجي هو اضطراب يتضمن التدفق العكسي للدم من الحجرة اليسرى للقلب.

قلب بيولوجي ومضخة روبوتية من السيليكون

وقال الباحثون إن هذه الأداة المبتكرة تتضمن قلبا حيويا يشتمل على قلب بيولوجي ومضخة روبوتية من السيليكون، فيما يكرر هذا القلب الاصطناعي إيقاعات القلب الحقيقي.

وقد يحاكي الإطلاق أيضا بدقة البنية والوظيفة والحركات المرتبطة بالقلوب السليمة والمريضة، وكذلك قد يسمح هذا النهج الجديد للجراحين والباحثين بمراقبة الإجراءات المختلفة عن كثب أثناء جمع البيانات في الوقت الفعلي.

كبيرة المؤلفين ومهندسة الطب الحيوي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، إلين روش، قالت: «لجهاز المحاكاة فائدة كبيرة كأداة بحث لأولئك الذين يدرسون حالات وتدخلات صمامات القلب المختلفة، حسب «إنتريستينغ إنجنيرينغ».

وأوضحت روش: «يمكن أن يكون بمثابة منصة تدريب جراحي للأطباء وطلاب الطب والمتدربين، ويسمح لمهندسي الأجهزة بدراسة تصميماتهم الجديدة، وحتى مساعدة المرضى على فهم مرضهم وعلاجاتهم المحتملة بشكل أفضل».

وحسب التجربة، يتمتع جهاز محاكاة صمام القلب الذي تم تطويره مؤخرا بإمكانيات كبيرة في جوانب مختلفة.

الاختبارات قبل السريرية

وغالبا ما تقيم الأجهزة الجديدة بدقة، أثناء الاختبارات قبل السريرية، وذلك باستخدام أجهزة محاكاة القلب والنماذج الحيوانية. ومع ذلك، فإن أجهزة محاكاة القلب الموجودة لديها قيود في تكرار التعقيد الكامل لقلب الإنسان، وغالبا ما يكون عمرها الافتراضي قصيرا نسبيا، حيث يستمر من ساعتين إلى أربع ساعات فقط.

وتقدم الأبحاث على الحيوانات رؤى مفيدة، ويمكن أن تكون مكلفة وتستغرق وقتا طويلا، وقد لا تكون النتائج بالضرورة قابلة للتطبيق بالكامل على علم الأحياء البشري، فيما يقدم جهاز محاكاة القلب الحيوي حلا واعدا من خلال معالجة هذه التحديات. وكبديل أقل تكلفة، فإنه يوفر تمثيلا أكثر شمولا ودقة لتعقيدات القلب البشري مقارنة بأجهزة المحاكاة التقليدية.

وتعد مدة صلاحيته الأطول التي تصل إلى أشهر تتيح إجراء اختبارات مكثفة، ما يجعله أداة مهمة وفعالة من حيث التكلفة للباحثين، بينما أجرى الباحثون اختبارات على القلب الحيوي عن طريق إحداث تلف في الصمام التاجي، ومحاكاة حالات القلس التاجي، . وهذا سمح لهم بملاحظة ودراسة خصائص مثل هذه الحالة.

وطلب الفريق من جراحي القلب، بعد الضرر الناجم، إصلاح المشكلة باستخدام ثلاث تقنيات مختلفة، في المقام الأول تثبيت أنسجة سدائل الصمام المتطايرة بأحبال صناعية، واستبدال الصمام بصمام صناعي، وزرع جهاز للمساعدة في إغلاق سدائل الصمام (وريقات أو شرفات تفتح وتغلق مرة واحدة أثناء كل نبضة قلب).

اقرأ أيضا:

نظام غذائي يحسن صحة القلب في 8 أسابيع فقط

وأثبتت الطرق الثلاث فعاليتها في استعادة الظروف الطبيعية. وكانت التدابير التي تم تنفيذها ناجحة في تطبيع الضغط وتدفق الدم ووظيفة القلب بشكل عام.