همه چیز درباره دریچه مصنوعی قلب

استفاده از دریچه مصنوعی قلب برای بهبود بیماری های دریچه ای مهم قلبی روز به روز در حال توسعه است. سالیانه افراد بسیاری در جهان برای بهبود وضعیت زندگیشان تحت این عمل قرار می گیرند و همواره نیاز روز افزونی برای بهبود طراحی های دریچه ها احساس می شود.

تعویض دریچه های قلب علاوه بر اینکه مرگ و میر و ناتوانی های مرتبط با بیماری های دریچه های طبیعی را کاهش می دهد به همان نسبت خطر مهمی را به علت استفاده از یک وسیله مصنوعی و عوارض ناشی از آن ایجاد می کند. از آنجایی که قلب یکی از مهم ترین اعضای بدن بوده، سلامتیش بر سلامتی و کارایی سایر اعضای بدن هم تاثیر بسزایی دارد، یافتن راه حلی مناسب برای جایگزینی دریچه ها به موضوعی مهم در علم پزشکی و مهندسی بدل گردبده است.

بیش از ۸۰ مدل از دریچه های مصنوعی قلب از سال ۱۹۵۰ تولید شده اند که عمده آن از دو گروه مکانیکی و بیولوژیکی تشکیل شده است. در این مطلب سعی بر این است که معرفی کلی در مورد انواع مختلف دریچه ها ارائه شود.

همه چیز درباره دریچه مصنوعی قلب

آناتومی

قلب از چهار حفره تشکیل شده، دهلیز راست، دهلیز چپ، بطن راست و بطن چپ. قلب خون غنی از اکسیژن را به شریان ها پمپ می کند و جریان خون را طوری برقرارمی نماید که به تمام سلول های بدن رسیده و اکسیژن مورد نیازش را تامین کند.

خونی که فاقد اکسیژن است از سلول ها به سمت قلب بر میگردد تا اکسیژنی که از دست داده را دوباره به دست آورد. این خون بدون اکسیژن از بدن وارد دهلیز راست شده و زمانی که این حفره با خون پر می شود منقبض شده خون از طریق دریچه تریکوسپید وارد ریه ها می شود تا آن جا اکسیژن را به دست آورد.

خون غنی از اکسیژن به دهلیز چپ باز می گردد و بعد از طریق دریچه میترال وارد بطن چپ می گردد. از طریق بطن چپ خون به وسیله دریچه آئورت وارد رگ بزرگی به نام آئورت می شود و آئورت با تقسیمات خود خون را به بقیه نواحی بدن توزیع می کند.

فیزیولوژی

دریچه های قلب سه وظیفه عمده را بر عهده دارند:

• جلوگیری از بازگشت خون از یک حفره به حفره ی دیگر
• اجازه عبور سریع به جریان خون بدون اینکه مقاومتی بر آن تحمیل کنند
• تحمل بارهایی با فشار زیاد (خون با فشار زیاد).

همان طور که می دانید سیال از نقاط با فشار بیشتر به نقاط با فشار کمتر جریان می یابد. در قلب دریچه ها در پاسخ به گرادیان های فشاری باز و بسته می شوند. بدین معنی که دریچه ها وقتی باز می شوند که فشار در حفره ی قبلی بیشتر باشد و هنگامی بسته می شوند که گرادیان معکوس می گردد.

این دریچه ها باید بتوانند جریان یک طرفه ای را برای خون تامین کنند چون بازگشت خون موجب ناکارامدی و فشار به عضلات قلب می گردد.

یک تپش قلب دو مرحله را در بر دارد:

دیاستول (انبساط) و سیستول (انقباض).

در مرحله دیاستول عضلات قلب در حال استراحت هستند و خون از بدن و ریه هابه قلب وارد می شود. در این هنگام دریچه های میترال و تریکوسپید باز هستند و به دهلیز ها اجازه ی پر شدن به وسیله ی خون را می دهند.در زمان دیاستول، دریچه های ریوی و آئورتیک بسته هستند. سپس قلب در طول مرحله ی سیستول منقبض شده خون را به ریه ها و بدن پمپ می کند. در این حالت دریچه های ریوی و آئورتیک باز شده، دریچه های میترال و تریکوسپید به سرعت بسته می شوند.

دلایل بیماری دریچه ای قلب

بیماری های دریچه ای قلبی (VHD) نامی عمومی برای بیماری های متنوعی است که دریچه های قلب را درگیر می کند و می توان آن را به دو نوع تقسیم کرد:

• مادر زادی
• اکتسابی

بیماری های مادرزادی دریچه قلب از زمان تولد وجود دارد و در ۰٫۶ درصد نوزادان سالم (غیر نارس) رخ می دهد. این بیماری ها می توانند به علت ناهنجاری های کروموزومی رخ دهند. مانند تریزومی ۱۸ یا تریزومی ۲۱ که تحت عنوان سندروم دان (Down Syndroma) شناخته می شود. اگر چه، در بیشتر موارد، دلایل بیماری های دریچه ای مادرزادی واضح نیستند.

بیماری های دریچه ای اکتسابی نسبت به بیماری های مادرزادی دریچه معمول تر هستند. این بیماری ها عموما ناشی از یک بیماری یا آسیبی به قلب هستند که در طول زندگی فرد ممکن است گریبان گیر وی شوند. بیماری خود ایمنی مرتبط با باکتری استرپتوکوکس به نام تب رماتیسمی بیماری بسیار جدی است که می تواند منجر به انواع بیماری های دریچه ای از جمله stenosis شود.
سایر دلایل بیماری های دریچه ای شامل تومور های ماهیچه های قلب، آسیب به قفسه سینه، Lupus و بسیاری دیگر می شود.

دو نوع اصلی بیماری های دریچه ای وجود دارند که ممکن است به جایگزینی دریچه نیاز داشته باشند. دریچه هایی که کاملا بسته نمی شوند و باعث نشت خون و ایجاد جریان برگشتی می شوند که به آن ها دریچه های ناکارآمد گفته می شود و دریچه هایی که سخت شده و به خوبی باز نمی شوند (stenosis).

در نوع اول نارسایی دریچه باعث می شود که قلب بیشتر کار کند، چون یک مقدار خاص خون راباید دو بار پمپ کند که باعث بزرگ شدن حفره های قلب می شود چون برای جبران نشت باید مقدار بیشتری خون را پمپ کند.

نارسایی نوع دوم منجر به افزایش فشار خون درون قلب می شود، به دلیل اینکه خون پشت دریچه ی بسته تجمع میکند و ماهیچه قلب را وادار می کند که برای پمپ کردن خون پر فشار تر از قلب، بیشتر کار کند.

قلب معمولا این عارضه را با رشد لایه ضخیم تری از ماهیچه جبران می کند. در موارد حاد تر، جایگزینی دریچه گزینه درمانی بهتری خواهد بود.

گزینه های درمانی

در مقیاس بزرگ، بهترین پیشنهاد، تجویز دارو است. اگر چه در بعضی از موارد دریچه های ناقص برای بازگرداندن بیمار به زندگی معمولیش باید با دریچه های مصنوعی تعویض شوند. تحقیقات بسیاری نشان داده است که این روش سودمند ترین روش است چرا که تکنولوژی دریچه ی مصنوعی قلب، جان صد ها نفر از هزاران نفر را نجات داده است.

مهندسان و دانشمندان تلاش بسیاری برای طراحی دریچه ای کرده اند که بتواند میلیون ها یا حتی میلیارد ها چرخه قلبی را تحمل کند. امروزه هم دریچه های مکانیکی و هم دریچه های زیستی مورد استفاده قرار میگیرند که هر دو نتایج خوبی در بر داشته است.