دستگاه خونرساني گرم
دستگاه خونرساني گرم
در جراحي پيوند قلب، با بيرون آمدن قلب از بدن فرد اهداكننده، مسابقه آغاز مي شود. تيمي از متخصصان قلبي با سريعترين وسيله ممكن بيمارستان را ترك كرده و به سمت فرد گيرنده مي شتابند، چرا كه از همان لحظه قلب شمارش معكوس خود را آغاز كرده است. قلب اهدايي در كيسه اي پلاستيكي و داخل يك محفظه خنك كننده پيك نيكي كه با يخ پر شده قرار مي گيرد. حال 240 دقيقه براي دستيابي به بهترين نتيجه زمان باقي است.
يك قلب انسان در خنك كننده پيك نيكي؟!
تعجب نكنيد اين روش حدود 30 سال است كه در جراحي پيوند قلب به كار گرفته مي شود! از همان لحظه اي كه جريان خون گرم و اكسيژن رساني به قلب متوقف مي شود و قلب در داخل كيسه خنك قرار مي گيرد، مرگ تدريجي آن آغاز مي شود و تا هنگامي كه قلب كاملا حيات خود را از دست دهد، 4 ساعت زمان باقي است تا در بدن فرد گيرنده جايگذاري شود.
تا اينكه در سال 2009 پس از سال ها تحقيق و آزمايش، اولين دستگاه پمپ خون در اندام گرم عرضه شد و دومين مقام در اختراعات پزشكي سال 2009 را به خود اختصاص داد. اين دستگاه جديدترين و بهترين روش براي انتقال و جابجايي ارگان هاي گرم مانند قلب است. اين ماشين قلبي ريوي دستگاهي كاملا پرتابل است. هنگامي كه قلب برداشته ميشود، يك ليتر خون نيز از بدن اهدا كننده گرفته شده و به دستگاه داده مي شود (مي توان اين خون را از بيمار گيرنده نيز گرفت.) شرايطي همچون بدن در دستگاه براي قلب فراهم ميشود، سپس قلب درون آن قرار گرفته و خون گرم به آرامي به داخل آن پمپ مي شود. ضربان قلب به طور طبيعي آغاز ميشود و تا هنگام رسيدن به فرد گيرنده به تپش ادامه مي دهد. درحالي كه قبلا تنها 4 ساعت فرصت بود تا قلب پيوند زده شود، اين دستگاه تا 12 ساعت حيات قلب را خارج از بدن فراهم ميكند. اولين بار از اين دستگاه در جراحي پيوند قلب استفاده شد و تا كنون 3 قلب در امريكا و 20 قلب در اروپا، با اين تكنولوژي پيوند زده شده است و ديده شده كه عملكرد قلب پس از پيوند خيلي سريع تر و بهتر به وضعيت نرمال بازگشته است. اين دستگاه كه در اروپا توليد شده بود و در ابتدا بيشتر شبيه يك بازي بود، موفق به كسب FDA و مجوز فروش در امريكا شده است. لازم به ذكر است كه اين دستگاه نه تنها در پيوند قلب استفاده مي شود، بلكه در پيوند ارگان هايي چون كليه، كبد و ريه نيز به كار گرفته شده است. طراحي اين دستگاه به منظور گرم و فعال نگهداشتن ارگان و اكسيژن رساني و تغذيه آن در خارج از بدن از اهدا كننده تا گيرنده است. اين دستگاه از سه بخش اصلي تشكيل شده است.
بخش قابل حمل با مانيتور بي سيم
بخش پايه كه تمام المان هاي سيستم را مانند منبع اكسيژن و يك پمپ كه خون مغذي، گرم و جهنده را به ارگان مي فرستد، در خود جاي داده ست. باتري هاي قابل تعويضي در اين بخش وجود دارند كه توان مورد نياز دستگاه را حين حمل و نقل فراهم مي كند. يك مانيتور بي سيم عملكرد سيستم را كنترل و نمايش مي دهد. همچنين اطلاعات مهمي را جهت پايش ارگان در اختيار پزشك قرار مي دهد. به طور مثال براي قلب پارامترهايي چون فشار آئورت، جريان كرنر، دماي خون و نرخ ضربان قلب را مانيتور مي كند.
ماژول تزريق
ماژول تزريق محفظه اي شفاف و استريل درون سيستم است كه به منظور محافظت از ارگان، حرارت و رطوبت مناسب را مهيا مي كند. در جراحي پيوند قلب، پس از بيرون آوردن قلب از بدن اهدا كننده، آن را در ماژول قرار داده و دوباره آن را به تپش در مي آورند. اين ماژول را مي توان توسط اولتراسوند استريل كرد.
ست محلول
ارگاني كه در خارج از بدن به فعاليت مشغول است، بايد همانند داخل بدن تغذيه شود. ست محلول در دستگاه بدين منظور طراحي شده است تا مواد غذايي و ملزومات مورد نياز ارگان پيوندي را در حين جابجايي براي آن تامين كند.
چالش هاي گذشته
به منظور نزديك كردن عملكرد اين دستگاه به عملكرد طبيعي بدن، تا كنون پيشنهادات متعددي از مركز تحقيقات آكادميك ارائه شده است. اين مساله غير قابل انكار است كه از زماني كه اين محصول به وجود آمده تيم طراحان و سازندگان با چالش هاي متعددي روبرو بوده اند. در ادامه به برخي از اين چالش ها و روش هاي مقابله با آن ها اشاره خواهيم كرد:
1) Hemolysis : پمپ هاي نبض مانند، دريچه ها، مسيرها و ماسوره ها به گونه اي طراحي شده اند تا تنش برشي اعمال شده به گلبول هاي قرمز خون را كاهش دهد.
2) زيست سازگاري و التهاب : بدين منظور كليه سطوح در تماس با خون از مواد زيست سازگار ساخته شده است، همچنين هپارينه مي شود. ميزان گلبول هاي سفيد و پلاكت ها كاهش داده شده و براي پايين آوردن احتمال التهاب از محلول TMI استفاده مي شود.
3) فرسايش زير لايه ها : ست هاي محلول اين دستگاه به گونه اي طراحي شده اند كه حالت پايدار مورد نياز براي زير لايه ها فراهم شده تا عملكرد متابوليك پايدار ايجاد شود.
4) آلودگي : با طراحي محفظه دوجداره و انجام نمونه گيري و كنترل آنتي بيوتيك احتمال آلودگي و عفونت كاهش داده ميشود.
5) قابليت حمل : با استفاده از مواد مركب سبك در ساختار بدنه دستگاه و منابع گازها امكان جابجايي آسان دستگاه فراهم شده است.
محاسن دستگاه
پيش از ظهور اين دستگاه، اساس انتقال ارگان، حمل آن در دماي پايين بود. هرچند كه اين روش به منظور رسيدن كمترين آسيب به ارگان در طي حمل و نقل طراحي شده بود، اما باز اين اتفاق مي افتاد. به اين ترتيب كه هرچه ارگان بيشتر در آن وضعيت باقي مي ماند، آسيب رسيده به آن نيز بيشتر مي شد. جابجايي ارگان به روش گرم، بسياري از محدوديت هاييرا كه روش قبلي داشت از بين برده است. پمپاژ خون گرم، اكسيژندهي وتغذيه ارگان از لحظه بيرون آمدن عضو از بدن اهدا كننده آغاز شده و تا زمان جاسازي آن در بدن گيرنده ادامه دارد. مهلت جابه جايي ارگان در اين دستگاه زيادتر است و اين درحالي است كه آسيبي كه ارگان مي بيند بسيار كمتر شده است.
ترموپلاستي ناي و نايژه
( درمان آسم با استفاده از امواج RF)
اين ضايعه در واقع وضعيت غيرطبيعي در مسيرهاي هوايي ريه است و معمولا علائم آن قابل مشاهده است. براي بيمار داراي اين ناتواني، آسم در برخي زمان ها اتفاق مي افتد و در زمان هاي ديگر، كم يا حتي ناپديد مي شود. در اين بيماري، مسيرهاي هوايي حساس تر از قبل شده و با تحريك هاي تنفسي قطرآن ها كم مي شود، اين تحريك ها شامل انواع حساسيت ها، عفونت ها و ديگر محرك ها هستند.
در مسيرهوايي آسميك، قطر عضله اي با نام عضله صاف مسيرهوايي افزايش مي يابد، اين عضله دور تا دور مسير هوايي را احاطه كرده است. باريك شدن مسير هوايي در اثر افزايش قطر اين عضله است، در اين حالت شخص احساس كمي نفس، محكم شدن سينه و سختي تنفس كرده و سرفه مي كند.
ترموپلاستي ناي و نايژه ها روشي جديدي براي درمان به صورت سرپايي بيماران مربوط به بخش برونشسكوپي بيمارستان است، هدف از اين كار، كاهش ضخامت عضله هاي صاف درون نايژه هايي است كه برونشسكوپ به آن ها دسترسي دارد، در نتيجه اين كار، مقاومت مسير هوايي داخل ريه كاهش مي يابد. اين عمل در كمتر از 1 ساعت انجام مي پذيرد و پيش بيني مي شود با سه بار انجام دادن اين عمل، درمان كامل ريه انجام شود، در طي اين عمل نيازي به بيهوشي نيست و بيمار بعد از آن نيازي به بستري شدن ندارد، اين كار به كمك برونشسكوپي انجام مي پذيرد.
برونشسكوپي روشي تشخيصي - درماني است كه پزشك توسط آن مي تواند مسير هاي هوايي درون ريه را مشاهدكند. در طي اين عمل، با استفاده از يك لوله قابل انعطاف با نام برونشسكوپ تصاوير داخل گلو و مسيرهاي هوايي داخلي تر ريه به مانيتور انتقال داده مي شود و گروه درماني با استفاده از تصاوير مشاهده شده داروهاي مورد نياز را به بيمار تجويز ميكنند، در كاربرد درماني با استفاده از اين وسيله و در طي سه مرحله، ترموپلاستي ناي و نايژه ها انجام مي پذيرد. در طي ترموپلاستي، لايه خارجي در مسير هوايي به صورت كنترل شده و روش مشخصي حرارت داده مي شود. در اين روش به منظور جلوگيري از باريك شدن مسير هاي هوايي، از قطور شدن عضلات صاف مسير هوايي جلوگيري مي شود. (شبيه به كاري كه داروها در اين زمينه انجام مي دهند.)
روش عملكرد
يك تيوپ قابل انعطاف به نام برونشسكوپ از طريق دهان يا بيني به داخل مسيرهاي هوايي فرستاده مي شود، نوك كاتتر از برونشسكوپ خارج شده و تبديل به چهار الكترود مي شود، اين چهار الكترود به ديواره مسير تنفسي متصل مي شوند. سپس پالس هاي موج RF توسط مدار كنترل به الكترودها مي رسد و از آن طريق انرژي گرمايي به عضله صاف مسير هوايي مي رسد، اين گرما باعث كاهش قطر عضله صاف شده و امكان باريك شدن مسير هوايي را از بين مي برد. در صورت نياز، داروي مسكن به بيمار تزريق مي شود. اين عمل در طي 3 مرحله انجام مي شود و به منظور درمان تمام مسيرهاي هوايي بين مراحل نياز به حد اقل 3 هفته فاصله زماني است.
خطرات ترموپلاستي ناي و نايژه چيست؟
در بسياري از روش هايي كه براساس برونشسكوپ كار ميكنند، احتمال بسيار كم خون ريزي، اسپاسم، به هم خوردن نرخ قلبي، كاهش تنفس، ترشح مخاطي و عفونت وجود دارد، ممكن است درروز هاي ابتدايي پس از هر بار انجام عمل، احساس سنگيني تنفس، سرفه يا كم شدن تنفس تجربه شود.
مطالعات زيادي درباره تاثير حرارت بر ديواره مسير هوايي ريهها انجام گرفته است كه همگي اين مطالعات بر پايه ترموپلاستي ناي و نايژه بوده اند، توسط اين روش توانايي منقبض شدن مسيرهاي هوايي كه توسط ماده (mehacholone chloride Mch) انجام مي گيرد، ضعيف مي شود. نشان داده شده است در مناطقي كه تحت پرتو RF قرار گرفته اند، با ترشح هر مقداري از Mch، همچنان آن مناطق سخت تر و محكم تر از مناطق ديگر عمل ميكنند. تصاوير زيادي وجود دارد كه تنگ بودن مسيرهاي هوايي را در بيماري آسم نشان مي دهد، همچنين نظريهاي وجود دارد كه غير نواختي ذاتي مسيرهاي هوايي در تنگ شدن آن ها موثر است. روش ترموپلاستي باعث كاهش حساسيت و همچنين كاهش ترشح Mch مي شود. در مطالعه اي كه روي 6 سگ با متوسط وزني 20 كيلوگرم و در وضعيت بيهوشي انجام شد، برونشسكوپ وارد ريه شد و پس از به هوش آمدن نمونه ها، تنفس آن ها توسط داروي succinylcholine و به ميزان 5/0 mg/kg متوقف شد و به منظور تصوير برداري از درون ريه نمونه ها و جلوگيري از حركات اضافي ريه در هنگام تنفس، عمل تنفس آن ها با كمك ونتيلاتور در مد حجمي ( با 15 =Vt و BPM =18 Rate ) توسط لوله 8 ميليمتري انجام شد. موج RF توسط مدار كنترل و از طريق چهار الكترود كاتتر به بافت داخل ريه و در مسير هوايي انتقال داده شد. مولد RF توسط مدار فيدبك حرارتي كنترل شده و پالسهاي 10 ثانيه اي در هر تحريك فرستاده شد و در طي اين تحريك دماي بافت به 75 درجه رسانده شد ، در نهايت نشان داده شد كه ترموپلاستي ناي و نايژه امكان تنگ شدن و بسته شدن مسيرهاي هوايي را به ميزان قابل ملاحظه اي كاهش ميدهد و همچنين مشاهده شد كه در كاهش امكان تنگ شدن مسيرهاي تنفسي، تمامي عضله هاي صاف تضعيف نمي شوند و اين محدوديت مشكل ساز نيست زيرا اين عمل براي باز كردن دسته محدودي از مسيرها استفاده مي شود. بنابراين نيازي به انتقال پرتو به تمام عضلات نيست
