مصنوعی قلب : زاده محسنی ساجده گردآورنده و : مترجم زاده محسنی ساجده گردآورنده و مترجم

: رازجویان مهندس درس : استاد رازجویان مهندس درس استاد

11

فهرستفهرست

مصنوعی قلب متفاوت کامال گونه مصنوعی دو قلب متفاوت کامال گونه دو

تاریخچهتاریخچه

اخیر های اخیر پیشرفت های پیشرفت

آبیوکر آبیوکر قلب قلب

انداز انداز چشم چشم

22

مقدمهمقدمه

( که است ای عضله است ساده مفهومی لحاظ به قلب ) اگرچه که است ای عضله است ساده مفهومی لحاظ به قلب اگرچه ) کاری ریزه و جزئیات خاطر به اما ، کند می عمل پمپ ( مانند کاری ریزه و جزئیات خاطر به اما ، کند می عمل پمپ مانند

منابع و مصنوعی مواد با آن از همانندسازی دارد، که منابع هایی و مصنوعی مواد با آن از همانندسازی دارد، که هایی . این های پیامد است پیچیده و انگیز چالش بسیار کاری . تغذیه، این های پیامد است پیچیده و انگیز چالش بسیار کاری تغذیه،

افتادن کار از و خارجی جسم شدید زدن پس شامل ها، افتادن چالش کار از و خارجی جسم شدید زدن پس شامل ها، چالشبدن خارج های باطری وجود و کوتاه نسبتا مدت از پس بدن دستگاه خارج های باطری وجود و کوتاه نسبتا مدت از پس دستگاه

. کوتاه باعث مشکالت این گیرد می فرد از را تحرک که . است کوتاه باعث مشکالت این گیرد می فرد از را تحرک که است ) ( یا اهدایی قلب نیاوردن بدست صورت در بیمار عمر ( شدن ( یا اهدایی قلب نیاوردن بدست صورت در بیمار عمر شدن

. شود می دستگاه از استفاده دوره شدن . محدود شود می دستگاه از استفاده دوره شدن محدود

33

44

مصنوعی قلب انواع

مکانیکی • مصنوعی قلببیومصنوعی • قلب

55

جانشین تا شود می کاشته بدن درون که است ای وسیله مصنوعی قلب

" " . ، پس بای کاردیو ماشین با وسیله این شود فرد طبیعی که CPBقلب ،

مدت برای خون اکسیژن و ضربان تامین برای بدن از خارج دستگاه یک

. برخالف است متفاوت است، بدن CPBکوتاهی درون مصنوعی قلب

می بیمار و شود می استفاده تر طوالنی های مدت برای و گیرد می قرار

. دهد انجام را خود روزانه های فعالیت تواند

مصنوعی قلبمکانیکی

66

مصنوعی بیو قلب

از استفاده با را طبیعی کامل قلب یک که است امید روش این دربنیادین قلب stem cells سلولهای از که داربستی با بیمار فرد خود

. بسازند آید، می بدست خوک یا انسان روی جسد بر هنوز روش این. است نشده آزمایش انسان

قلب :• این ساخت عملیات

عمل. 1 ( با سلول) ارگان یک از ها سلول کردن جدا دسلوالریزاسیون

قلب کردند جسد های خارج ها را دریچه و رگها و سلولی خارج شبکه و

. گذاشتند برجا را

2 .. کردند تزریق داربست این به را بنیادین های سلول

3 . . کند رشد تا گذاشتند استریل محفظه یک در را آمده بدست سازه

تحریک . سپسسازه شد الکتریکی

77

مصنوعی بیو قلبنتایج:

انقباضات داربست، به قلبی نابالغ های سلول تزریق از پس روز دو

. شد مشاهده سازه و 8میکروسکوپیک تپید می بیومصنوعی قلب بعد، روز

ولی داشت را کامل قلب یک کارایی درصد دو تنها اگرچه کرد، می پمپ

. کرد کامل بازدهی با قلب ساخت به امیدوار را محققان

: معایب و مزایا

. است پرهزینه بسیار روش این

قلب چون که است آن اهدایی قلب به نسبت آن احتمالی مزیتهای یکی

دیگر بدن نتیجه در شود، می ساخته فرد خود های سلول از بیومصنوعی

ایمنی سرکوبگر داروهای از استفاده به نیازی دیگر و زند نمی پس را آن

نیست.

88

تاریخچهتاریخچه

سال - در ریه قلب سال - دستگاه در ریه قلب با 19531953دستگاه بار اولین با برای بار اولین برای. شد برده کار به باز قلب عمل در .موفقیت شد برده کار به باز قلب عمل در موفقیت

سال در روسیه سال در در روسیه . 19371937در . دمیچف پی . وی . دمیچف پی قلب وی قلب یک یک . کاشت ها سگ دربدن را . مصنوعی کاشت ها سگ دربدن را مصنوعی

سال سال در تمام 19691969در قلب با را مرگ حال در مرد یک تمام قلب قلب با را مرگ حال در مرد یک قلببه آمریکا، هوستون در تگزاس قلب انیستیتو در به مصنوعی آمریکا، هوستون در تگزاس قلب انیستیتو در مصنوعی

. هوش به بیمار کردند عوض قلب، پیوند برای موقتی پلی . عنوان هوش به بیمار کردند عوض قلب، پیوند برای موقتی پلی عنوان . از بعد یافت بهبودی و . آمد از بعد یافت بهبودی و برداشته 6464آمد مصنوعی قلب برداشته ساعت مصنوعی قلب ساعت

. گردید جایگزین اهدایی قلب با و .شد گردید جایگزین اهدایی قلب با و شد

99

تاریخچهتاریخچه

جارویک 20002000درسال درسال جارویک ، کمک 20002000، دستگاه یک کمک که دستگاه یک که. آمد بازار به است .قلبی آمد بازار به است قلبی

سال سال در آبیوکور 20012001در آبیوکور ، ،AbioCorAbioCor توسط ای توسط کاشتنی ای کاشتنیآبیومد آبیومد کمپانی . AbioMedAbioMedکمپانی قلب اولین این شد . ساخته قلب اولین این شد ساخته

. حدود تا توانست می بود خارج از مستقل . مصنوعی حدود تا توانست می بود خارج از مستقل مصنوعی1717. کند کار .ماه کند کار ماه

( " وست " کاردیو موقت کامل مصنوعی " )قلب وست " کاردیو موقت کامل مصنوعی ( ( TAH –tTAH –tقلب- جارویک ازفنآوری استفاده -با جارویک ازفنآوری استفاده پژوهشگران 77با توسط پژوهشگران ، توسط ،

درسال استفاده برای و شد ساخته آریزونا درسال دانشگاه استفاده برای و شد ساخته آریزونا دانشگاه20042004. کند شد .تایید کند شد تایید

1010

1111

مکانیکی مصنوعی قلب انواع

( کامل مصنوعی ( :TAHقلب

. پروسه گذارند می مصنوعی قلب یک آن جای به و دارند می بر را طبیعی قلب تمام

. است بیمار بدن در دیگر شخصی از کامل قلب یک پیوند شبیه آبیوکر عمل یکی قلب

. قلبهاست این از

: قلبی کمک وسایل

کامل ) مصنوعی قلب با وسایل . TAH این کامل( طور به بیمار قلب هستند متفاوت

. وسایل گردد می جایگزین قلبی کمک دستگاه با آن از قسمتی و شود نمی برداشته

چپ بطن کمک دستگاه شامل قلبی راست LVADکمک بطن کمک دستگاه RVADیا

. تنها قلبی، کمک دستگاه کامل، مصنوعی قلب برخالف باشد می دستگاه هردو یا و

. است بیمار قلب خروجی از بخشی نمونه مسئول قلبی جارویکبرای کمک وسیله یک

است.

1212

قلبی کمک وسایل

سال در قلبی، کمک دستگاه شد FDAتوسط 1994اولین .تایید

: کامل مصنوعی قلب به نسبت ها مزیت

هستند. 1 کوچکتر

دارند. 2 بیشتری دوام بالقوه طور به

است. 3 مصنوعی تمام قلب فعلی نسل از بیشتر آنها عمر .طول

1313

مصنوعی قلب اجزای

مصنوعی جنس AbioCorقلب بخش پالستیکو تیتانیوماز چهار و بودهکند می متصل هم به را : زیر

راست ▪ دهلیز

چپ ▪ دهلیز

آئورت ▪

ریوی ▪ شریان

1414

مختلف اجزای کار نحوه

هیدرولیک پ• :مپ . یک از را شده اعمال نیروی است صنعتی هیدرولیک پمپ همانند قطعه این عملکرد

. فرستد می دیگر نقطه به نقطه

• : ورودی دریچهبه مصنوعی بطن درون از خون کند، می حرکت راست سمت به مایع که هنگامی

نقاط سایر به خون رود، می چپ سمت به مایع که هنگامی و می‌شود پمپ ها ریه . می‌شود فرستاده بدن

سیم • بی صورت به انرژی انتقال :سیستم . را انرژی پیچ سیم دو این هستند خارجی و داخلی پیچ سیم دو آن دهنده تشکیل اجزای

و داخلی باتری به آنرا الکترومغناطیسی القای طریق از و گرفته خارجی باتری یک ازفرستند می کنترل . واحد

1515

مختلف اجزای کار نحوهداخلی • :باتری

. تنها و شود می ایمپلنت بیمار شکم داخل در که است شارژ قابل باتری 40تا 30یکمیگذارند بیمار اختیار در کردن حمام مثل هایی فعالیت برایانجام روز در وقت .دقیقه

•: خارجی باتریو بوده شارژ قابل باتری .۵تا ۴این می‌کند کار ساعت

کنترل • :واحدقلبی ریتم و قلب پمپاژ نحوه کنترل به و شود می گذاشته کار بیمار شکم جداره در

. دارد اختصاص

1616

آبیوکور قلب عملکرد نحوه

1717

برای 2000 ( Jarvik2000 ) جارویک کمکی قلب وسیله چپ قلب بطن حفظ با که است

. کند می کار کمکی پمپ یک صورت به خود جای در بیمار

چرخشخون • محور با موازی خون، آن در که است محوری جریان نوع از پمپ این

) می) حرکت دايم را قلب دیافراگم و یابد می جریان هیدرولیک سیال کردن پمپ شبیه

دهد.

است • دقیق بسیار کاری ماشین مؤثر، و کوچک محوری جریان پمپ یک ساخت .کلید

جارویک 2000ساختمان

1818

جارویک 2000ساختمان

: Jarvik2000 پمپ اجزای• از اند عبارت

تیغه • پیشران شبیه که پمپ مرکزی . ) قسمت قسمت این است ای). شود می یافت محوری جریان پمپ هر در

•. است پمپ برای یاتاقان یک که درونی جریان محفظه

پیشران • های تیغه شبیه که برونی جریان استاتوری های تیغههستند.

1919

پیشرفت دومهم

خطر. 1 محسوسی طور به که گر نامنعقد سطح یک. داد کاهشمی را مصنوعی عضو زدن پس

به. 2 زننده آسیب گرمای که کاشتنی تغذیه منبع یک

. کرد نمی ایجاد بافت

2020

شکم • در داخلی پیچ سیم جایگذاریمرحله ) • این در ریه و قلب پمپ دستگاه اتصال و سینه جناغ کردن باز

.) شود می پمپ دستگاه طریق از بیمار خون و ایستاده تپش از قلب• .) ( شوند نمی جدا دهلیزها طبیعی قلب های بطن جداسازیقلب • قرارگیری دقیق محل تعیین برای پالستیکی مدل یک از استفاده

مصنوعی به • آنها زدن بخیه و مطلوب های اندازه در مصنوعی های بافت بریدن

ریوی شریان و آئورت

جراحی مراحل

2121

ریوی، • شریان با آن اتصاالت و شده سینه قفسه وارد مصنوعی قلب

. شود می برقرار چپ و راست های دهلیز و آئورت،

ریه • و قلب پمپ از بیمار جداسازی

قلب • عملکرد صحت از اطمینان حصول

سینه • قفسه بستن

جراحی مراحل

2222

پیوند دریافت شرایط

از ▪ کمتر وی در زندگی به شده ۳۰امید برآورد روز

باشد.

نداشته ▪ وجود طبیعی قلب دریافت برای امکانی هیچ

باشد.

▪ . نباشد دسترس در جایگزینی درمانی راه هیچ

مصنوعی ▪ قلب ابعاد با بیمار سینه قفسه سایز

باشد داشته .همخوانی

قلب انداز چشم و فعلی های قلب محدودیت انداز چشم و فعلی های محدودیتمصنوعیمصنوعی

مصنوعی قلب کنوني هاي مدل به بينانه واقع مصنوعی نگاهي قلب کنوني هاي مدل به بينانه واقع نگاهي: کند مي نمايان را اشکاالتي :مکانیکی، کند مي نمايان را اشکاالتي مکانیکی،

سايز – بزرگي سايز مشکل بزرگي مشکلعمر – طول عمر کوتاهي طول کوتاهيخون – فشار پالس شکل بودن خون متفاوت فشار پالس شکل بودن متفاوتباطری – باطری مشکل مشکلخون – شدن خون لخته شدن لختهشدن – زده شدن پس زده پس

2323

انداز چشم و فعلی های انداز محدودیت چشم و فعلی های محدودیتمصنوعی مصنوعی قلب قلب

قلب ساخت و بافت مهندسی زمینه در قلب پیشرفت ساخت و بافت مهندسی زمینه در پیشرفتعملی مصنوعی عملی بیو مصنوعی بیو

سوختی، های پیل مواد، علم زمینه در سوختی، پیشرفت های پیل مواد، علم زمینه در پیشرفتمکانیکی مصنوعی قلب ساخت برای مکانیکی بیوسنسورها مصنوعی قلب ساخت برای بیوسنسورها

تر دوام با و تر کاراتر دوام با و کاراتر

2424

2525

منابع http://en.wikipedia.org/wiki/artificial_hearthttp://www.texasheart.org/Research/Devices/http://health.howstuffworks.com/artificial _heart.htmhttp://www.technologyreviwe.com

همچنین و تلگراف دیلی روزنامه سایت از هم بیومصنوعی قلب شده msnbc.comقسمت ترجمهاست:

First bioartificial heart may signal end of organ shortage at www.telegraph.co.ukScientists grow rat heart in the lab at www.msnbc.com

2626