تله ویزیت

ساخت پوشش رباتیک نرم برای کمک به تپش قلب

پژوهشگران توانستند به کمک رباتیک نرم، روکشی برای قلب ایجاد کنند که به ضربان قلب و عمل پمپاژ خون کمک می‌کند. این می‌تواند راهکاری برای درمان نارسایی‌های کشنده قلب باشد.

دانشمندان در حال توسعه یک پوشش رباتیک هستند که می‌تواند روی عضلات قلب بیمار قرار گیرد و به آرامی با فشردن قلب، به عمل پمپاژ آن کمک کند. این پوشش رباتیک تاکنون تنها روی حیوانات آزمایش شده و جریان خون در خوک‌ها را بهبود بخشیده است. این «ربات نرم» حرکات طبیعی یک قلب تپنده را تقلید می‌کند و می‌تواند راهکاری برای نسل بعدی درمان نارسایی‌های کشنده قلبی باشد.

یک گروه از دانشگاه هاروارد و بیمارستان کودکان بوستون، عضلات مصنوعی را روی یک پوشش سیلیکونی نازک قرار دادند به طوری که آن مرتباً بافت قلب را منقبض و منبسط می‌کند. این یک رویکرد بسیار متفاوت در درمان‌های امروزی است و اگر در نهایت روی انسان نیز با موفقیت آزمایش شود، ممکن است جایگزین جدیدی برای پیوند قلب و یا حتی کمک به بهبود آن ارائه دهد.

دکتر فرانک پیگولا، جراح قلب در بیمارستان کودکان بوستون که این ایده را در اختیار همکارانش در دانشگاه هاروارد قرار داد، می‌گوید: «شما می‌توانید عملکرد دستگاه را متناسب با نیازهای قلبی فرد و پاسخگویی به این نیازها، تنظیم کنید».

بیش از ۵ میلیون آمریکایی و ۴۱ میلیون نفر در سراسر جهان از نارسایی قلبی رنج می‌برند و این تعداد با پیر شدن جمعیت افزایش می‌یابد. قلب توسط حمله قلبی، فشار خون بالا و یا شرایط دیگر به تدریج ضعیف‌تر شده و قادر به انجام عمل پمپاژ به درستی نیست.

برای موارد حاد، تنها گزینه پیوند قلب و یا پمپ‌های مکانیکی-باطری وجود دارد که درون قفسه سینه قرار می‌گیرد تا کار پمپاژ خون را انجام دهد. با این دستگاه‌های کمک بطنی (VAD) می‌توان به زندگی ادامه داد اما جاری شدن خون به کمک دستگاه‌های مکانیکی می‌تواند بیماران را در معرض خطر لخته شدن خون، سکته مغزی و خونریزی قرار دهد. با استفاده از این پوشش رباتیکی جدید امکان این خطرات وجود ندارد.

 

چگونه پوشش رباتیک نرم به ضربان قلب کمک می‌کند؟

 

کانر والش، استاد دانشگاه هاروارد و نویسنده ارشد این پژوهش گفت: «یک نکته مهم در مورد این پوشش رباتیک این است که می‌تواند در بیرون از قلب نیز به کار خود ادامه دهد و نیازی نیست که حتماً در تماس با خون باشد».

برخلاف دستگاه‌های پزشکی سخت سنتی، رویکرد رباتیک نرم اجازه طراحی یک پوشش نرم را می‌دهد که می‌تواند به خوبی بر روی سطوح نامنظم قلب قرار گیرد. این پوشش به لطف عضلات مصنوعی و فشار هوا حرکت می‌کند. پمپ هوا باید در یک بسته شبیه به باتری‌های دستگاه‌های کمک بطنی امروزی حمل شود.

پژوهشگران برنامه‌ریزی کرده‌اند که پوشش رباتیک منطبق با همان الگوی عضلات ضعیف قلب حرکت و هر ضربان قلب را تقویت و بهینه کند. دستگاه را می‌توان متناسب با فشرده‌سازی بخش‌های مختلف قلب تنظیم کرد.

پیگولا که در حال حاضر در دانشگاه لوییویل فعالیت دارد، می‌گوید: زمانی که پوشش در حالت استراحت است، کمک می‌کند تا قلب آسیب دیده بهتر گسترش یابد و دوباره با خون پر شود و آماده است تا با ضربان قلب بعدی آنها را پمپاژ کند.

 

نتایج آزمایش‌ها

 

گروه والش در مجله Science Translational Medicine گزارش دادند که این پوشش رباتیک جریان طبیعی خون در شش خوک مبتلا به نارسایی قلبی را ترمیم کرد.

والش هشدار داد که آزمایش‌ها کوتاه بودند و تنها چند ساعت طول کشیدند. پیش از آزمایش روی انسان باید پژوهش‌های بیشتری روی حیوانات و اینکه تا چه مدت با این پوشش رباتیک با امنیت زندگی خواهند کرد، انجام شود. وی همچنین تمایل به پژوهش در این زمینه دارد که آیا با مرور زمان و کمک به حرکت عضله قلب آسیب دیده، امکان بهبود عضلات و نیاز کمتر به همراهی پوشش رباتیک وجود دارد.

دکتر کریستوفر اوکانر، مدیر اجرایی مؤسسه قلبی و عروقی اینووا در حومه واشنگتن، که در توسعه این پوشش مشارکت نداشته می‌گوید: « این پژوهش کاملاً من را تحت تأثیر قرار داد». پژوهشگران قبلاً راه‌هایی برای روکش کردن یا فشردن قلب انجام داده بودند اما به موفقیت بزرگی دست پیدا نکردند.

اوکانر می‌گوید: بر خلاف تلاش‌های پیشین، پوشش جدید، هوشمند و رباتیک است. آنها واقعاً در حال توسعه یک دستگاه هستند که می‌تواند انقباض عضله قلب ضعیف را تقلید و آن را تقویت کند. بنابراین عملکرد قلب بدون خطر لخته شدن خون بهبود می‌یابد.

 

بالا