LRN News جريدة الكترونية شاملة
مقالات مشابهة
واقع جراحات القلب في لبنان
كنا قد بدأنا في الجزء الرابع والعشرون من هذا الملف المُخصّص للحديث عن جراحة القلب والشرايين في لبنان والعالم في العام 2022،
بطرح أهم المراحل التاريخية التي مرّ بها تطوير تقنيات “القلب الإصطناعي الكامل
(Total Artificial Heart: (TAH ، ومررنا بشكلٍ تفصيلي على المفاصل الأساسية التي قطعها تطوير هذه الأجهزة، والذي سعى جراحو القلب لتطويره منذ خمسينيات القرن الماضي وحتى ما قبل ذلك، لكنهم جوبهوا للأسف بكمٍّ هائلٍ من التحدّيات والإختلاطات الجانبية التي سنتكلّم عنها تفصيلياً في هذا الجزء، واشرنا الى بعض الخروقات المُهمة في هذا المجال مع تطوير القلب الفرنسي (CARMAT) الذي يُعتبر “دُرّة التقدّم الصناعي الفرنسي” في هذا المجال، والذي حقّق نتائج مهمة يُبنى عليها الكثير في السنوات الثلاثة الأخيرة، بعد ان تعاون على تصنيعه اهم خبراء جراحة القلب الفرنسيين، واحد اهم الشركات المُتخصّصة في صناعة السلاح في فرنسا بعد عدّة انتكاسات ادّت في الماضي. واشرنا ايضاً كيف دخلت الصين حلبة هذا التنافس الدولي منذ العام 2009 حيث استخدم الخبراء الصينيون تقنية الرفع المغناطيسي والسوائل، التي تُستخدم في تكنولوجيا المؤازرة الصاروخية واستعانوا بشكلٍ هائل بخبرة وكالة الفضاء الصينية المسؤولة لتصنيع الصورايخ لصناعة “قلب إصطناعي كامل صُنع في الصين” وأُطلق عليه بكل بساطة وفخر “القلب الصاروخ” (Heartcon)، والذي قطع شوطاً كبيراً فيكلّ التجارب التي أُجريت عليه، واشرنا ايضاً، كيف ان الهند ايضاً اعلنت مُؤخراً عن برنامج جداً لتطوير “قلب إصطناعي هندي” يعتمد على التكنولوجيا الهندية الطبية المُتقدّمة وعلى الكفاءات الهندية الواسعة في هذا المجال داخل الهند وعبر الجاليات الهندية المُنتشرة في كل الدول المتقدمة خاصة في الولايات المتحدة الأميركية.
وبعد ان عرضنا في الجزء السابق ثلاثة اجهزة من القلوب الصناعية : (جهاز (Abiomed) و (AbioCor II) وهو من الجيل الثاني الذي سيخلفه وجهاز (Cardiowest)) الأميركيين،
و(جهاز Berlin Heart) الألماني، نسكتمل في هذا الجزء
عرض الأجهزة الأخرى التي امكننا جمع معلومات حولها وهي قيد التطوير حالياً، او أُستعملت في السابق وتمّ إيقاف إستعمالها او لا تتوفّر معلومات كثيرة حولها وهي كما سنرى الجهاز الفرنسي، اجهزة اخرى اميركية، المانية، سويسرية، بولندية، تايواني-صيني، “صيني خالص”، على ان نتكلّم قليلاً عن البرنامج الهندي الطموح الذي وُضع على السكّة مُؤخراً. ثم سنعرض بشكلٍ تفصيلي لأهم الإختلاطات الجانبية والحوادث التي قد تحدث مع إستعمال هكذا اجهزة، ما هو واقع الحال حالياً وما هي آفاق المستقبل لهذه التقنيات.
1-انواع الأجهزة التي تمّ او يتمّ تطويرها:
١- جهاز شركة (Carmat) الفرنسي المسمّى “Aeson”:
وكلمة (Carmat) هي إختصار ناتج عن أسماء مؤسسيها ، جراح القلب الفرنسي الشهير (Alain Carpentier) وشركة (Matra Défense) وهي رائدة في صناعة الأسلحة الفرنسية. وقد نتج عن هذا التعاون شركة فرنسية في قطاع الطب الحيوي، تقوم بتطوير قلب اصطناعي تقويمي وذاتي التنظيم ومتأقلم الى اقصى حدّ مع البيولوجيا البشرية.
وقد تمّت زراعة أول قلب من هذا النوع في 20 كانون الثاني 2013 عند رجل كان يبلغ 75 سنة من العمر وقد عاش 75 يوماً بعد العملية. وهو من تصنيع شركة (Carmat ، Velizy, France)
الفرنسية التي تعاون في تشكيلها عدد كبير من العلماء والخبراء الذين يعتبرون من اهم الخبراء والروّاد الفرنسيين في مجال الميكانيك والفيزياء وعلاج الأسطح والإلكترونيات ومنهم من يعملون كباحيثن ومهندسين في شركة آيرباس لتصنيع الطيارات وبعض شركات تصنبع الأسلحة وغيرها.
في ظل عدم وجود بديل لإدارة الخلل الوظيفي ثنائي البطينين في المرحلة النهائية عند المرضى الذين لا يُمكن لهم ان يستفيدوا من إجراء زرع القلب الطبيعي، وفي ظل كل الإختلاطات الجانبية الخطيرة التي واكبت تطوير كل القلوب الإصطناعية الأخرى، ظهر تدريجياً مفهوم تطوير قلب اصطناعي “متوافق بيولوجياً” (Biocompatible)، مع التحدّي المُتمثّل في السماح بالعودة إلى المنزل تحت غطاء من نوعية جيدة ومقبولة جداً من الحياة.
وكانت النتيجة هي تطوير “قلب إصطناعي صامت”، يُمكن زراعته مكان القلب المريض. وهو يزن 900 غرام ، اي ضخم الحجم ، ومتوافق بشكلٍ تفضيلي مع الصدر الذكري. يتكوّن هذا الجهاز من بطينين يحملان غشاءاً مختلطاً: مُغطّى بغشاء القلب البقري التامور البقري (Bovin pericardium) من الناحية التي يمرّ فيها الدم ومغطى بمادة “الجورتكس” على جانب سائل التشغيل (الطاقة الهيدروليكية). وتضمن أربعة صمامات كاربنتير-إدواردز التامورية (Carpentier-Edwards Biological Prothesis) التوافق الحيوي الأمثل المُتوقّع، مع تقليل نظري لمخاطر التخثّر. مما يجعل من المُمكن التفكير في المستقبل، بعد التحقق من صحة التجارب السريرية، في تقليل منع تخثّر الدم عند المرضى الذين يحصلون على هكذا قلب. ويسمح مُحرّكان / مضخّتان بحركة سائل التشغيل وبالتالي مُحاكاة الإنقباض والإنبساط القلبي الفيزيولوجي (التدفّق النابض). وتسمح مُستشعرات الضغط والموضع والخوارزميات المُتعدّدة وإلكترونيات التحكّم المُدمجة بالكامل بتنظيم التدفق والتردّد التلقائي. وبالتالي من المتوقّع التكيّف المُستمرّ مع الإحتياجات الفيزيولوجية عند المريض الذي يُزرع عنده هكذا جهاز.
علاوة على ذلك، فإن تقنية الزرع تشبه إلى حدّ بعيد تقنية زراعة القلب الطبيعي بحيث يتمّ خياطة جهاز واجهة مُتوافق حيوياً في الأذينين المتبقيين في مكانهما، ثم يتمّ “قطع” الطرف الإصطناعي على هذا الجهاز. ويتمّ توصيل الجهاز بوحدة تحكّم عن طريق كابل يتم تمريره بواسطة نفق تحت الجلد. ووحدة التحكّم نفسها مُتصلة بـ 4 بطاريات.
ويتطلّب ضمان التوافق التشريحي أولاً إجراء فحص بالأشعة المقطعية للصدر لأخذ القياسات وإعادة البناء بإستخدام برنامج مُحاكاة مُناسب عبر الحاسوب لتحديد ما اذا كان هذا القلب قابل للزرع عند المريض او لا بحسب القياسات التي يتمّ اخذها.
وأفادت الاختبارات الأولى التي أجريت على الحيوانات من 2012 إلى 2013 أن مُعدّل التدفّق الذي نحصل عليه من خلال هذا القلب وصل إلى 9 ليترات في الدقيقة مع انخفاض مستوى انحلال الدم، دون حصول حالات تجلّط في الدم أو حالات إنسداد دماغي أو احتشاء كلوي. ومع ذلك، كانت 4 “عجول” فقط قادرة على الوقوف خلال فترة ما بعد الجراحة. وكان الحدّ الأقصى للبقاء على قيد الحياة هو 12 يوماً فقط. وأفادت الدراسة الأولى التي اجريت على الإنسان (FIM : First in Men) والتي أجريت على 4 مرضى يعانون من فشل بطينين لا رجعة فيه ، اي عند مرضى في حالات متقدّمة جداً من قصور القلب او غير مؤهلين للزرع ، أنه يمكن زرع هذا القلب الاصطناعي في جميع الحالات. وكان المعدّل الوسط للبقاء على قيد الحياة لمدة 6 أشهر عند اثنين منهم، مع إمكانية العودة إلى مكان إقامتهم لكن بثمن مهم وهو تكرار دخولهم الى المستشفى لإختلاطات مختلفة وللمتابعة الدقيقة.
وتتراوح أعمار المرضى المشمولين في الدراسة بين 18 و 75 عاماً، يعانون من خلل وظيفي في البطينين أو موانع استخدام جهاز مساعدة البطين الأيسر، ويعتمدون على مقويات التقلص العضلي أو بمؤشر قلبي أقل من 2.0 ليتر في الدقيقة بالمتر المربع من مساحة سطح جسم المريض، على الرغم من العلاج الطبي الأمثل. وستكون نقطة النهاية الأساسية في هذه الدراسة هي البقاء على قيد الحياة بعد 6 أشهر أو زرع قلب طبيعي عند المريض قبل هذا الوقت. وستكون نقاط النهاية الثانوية هي جودة الحياة وفقاً للإستبيانات المُختلفة التي تمّ التحقّق منها، والآثار الجانبية، والتكلفة، وإعادة الجراحة وإعادة الاستشفاء.
ويحتوي هذا القلب على غرفتين وكل واحدة منها فيها غشاء داخلي، هو الذي يمسّه الدمّ وهو مصنوع من “غشاء قلب الثور”، وغشاء أخر مغطى بمادة الجيوريتكس على جانب سائل التشغيل (الطاقة الهيدروليكية). ويسمح بواسطة نظام هيدروليكي بضخ الدم بعد أن يضغط على الغشاء، ويستخدم هذا القلب أنسجة مستخدمة من غشاء قلب البقرة في بعض أجزائه وفي تركيبة الصمامات الموجودة في داخله وهي أنسجة حيوانية معالجة كيميائياً لكي تصبح ملائمة للجسم (Biomaterials). وهذا الجهاز مصنوع ليدوم حوالي 5 سنوات ويزن حوالي 900 غرام أي حوالي 3 أضعاف وزن القلب الطبيعي ولذلك لايمكن إستعماله عند الأشخاص الصغيري الحجم.
ومُؤخّراً اي في 12-04-2022 أعلنت شركة “كارمات” ‘الفرنسية، أنها جمعت أموالا بقيمة 40.5 مليون يورو تسمح لها بإستئناف زراعة قلبها الاصطناعي ، المُعلّق العمل بزرعه في نهاية عام 2021.
واعلنت الشركة في بيان صحفي إن جمع التبرعات لشركة (Carmat) الفرنسية المُتخصّصة في صناعة القلوب الصناعية، يمثّل إجمالي 40.5 مليون يورو ، منها 36.5 مليون يورو من مُستثمرين مُتخصّصين وإستراتيجيين، و 4.1 مليون يورو من الأفراد عبر منصة (PrimaryBid) . واعلن المدير الإداري لشركة (Carmat) “ستيفان بيا ، في البيان الصحفي المذكور : ان تلك الأموال التي تم جمعها ستسمح لهم بالتركيز بهدوء ، خلال الأشهر المُقبلة ، على استئناف زراعة قلبنا الاصطناعي ، والمُقرّر إجراؤه في تشرين اول (أكتوبر) 2022” . ويأتي ذلك في أعقاب الحوادث التي أثرت على عمل بعض القلوب الاصطناعية التي حصلت سابقاً والتي اجبرت شركة “كارمات” على اخذ قرار في 2 كانون اول(ديسمبر) 2021 ، بتعليق جميع عمليات زرع قلب كارمات طوعاً في فرنسا.
وقد خلص التحقيق الذي أجري بسرعة هائلة الى ان حالتي الوفاة اللتين حصلتا مع هذا القلب ناتجتان عن وجود بعض عيوب الجودة في مكوّنين منفصلين من هذا القلب الاصطناعي كانت سبب هذه المشاكل. وقد تمّ اتخاذ إجراءات تصحيحية مع أفق خريف 2022 لاستئناف عمليات الزراعة. وقد حصل كارمات على علامة (CE) للسماح بتسويقه في أوروبا في كانون اول (ديسمبر) 2020، بإعتباره “جسراً للعبور الى الزرع” ، أي للمرضى الذين ينتظرون زراعة القلب.
ومنذ تسويقه لأوّل مرة في تموز (يوليو) 2021 ،تمّت زراعة سبع اجهزة منه، منها خمسة في ألمانيا واثنتان في إيطاليا.
وفي مقلب آخر بدأت شركة كارمات دراسة سريرية في الولايات المتحدة .
وأعلنت الشركة الفرنسية في 15 تموز (يوليو) 2021 عن أول عملية زرع بشري لقلبها الاصطناعي الكلي في الولايات المتحدة الأميركية في إطار دراسة إكلينيكية وقد أُجريت في مستشفى جامعة “ديوك” في دورهام بولاية “نورث كارولينا”.
وقد تم إعتماد ثلاثة مراكز أخرى في الولايات المتحدة وتقوم حالياً بإختيار المرضى للدراسة.
وفي هذه الدراسة يجب إدخال عشرة مرضى مُؤهّلين للزراعة القلبية،وفقاً لبروتوكول الدراسة المُعتمد من قبل وكالة الغذاء والدواء الأميركية.
وهذه الدراسة السريرية الأمريكية الأولى ستكون حاسمة لتطوير الشركة وحصولها على إذن التسويق في أكبر سوق في العالم للأجهزة الطبية وهو سوق الولايات المتحدة.
وحالياً يُستعمل اذا هذا القلب في كل من فرنسا تحت العلامة التجارية (Aeson) في فرنسا، ايطاليا، ألمانيا والولايات المتحدة الأميركية. وتأمل الشركة ان تكون قادرة على صناعة 300 جهاز منه سنوياً بعد ثلاث سنوات من الحصول على كل رخص التسويق.
٢- القلب الإصطناعي (BiVACOR) :
يتكوّن القلب الاصطناعي (Bivacor) من تصنيع شركة (BiVACOR In ، هيوستن، الولايات المتحدة الأمريكية) من بطينين يضخّان الدم في وقت واحد بفضل اثنين من طرمبات او دوارات الطرد المركزي شبه المفتوحة والمُثبّتة على محور دوّار مشترك. يتم تحقيق توازن التدفق من خلال حركة الدوار في الاتجاه المحوري. ويتمّ تثبيت الدوار في إرتفاع بواسطة نظام تعليق مغناطيسي نشط في الاتجاه المحوري ومحمّل “هيدروديناميكي سلبي” في الاتجاه الشعاعي. ويتمّ اذاً الحصول على تدفّق نبضي عن طريق تعديل السرعة.ويتمّ توصيل اشرطة او كابل الطاقة إلى الخارج عبر تمريرها تحت الجلد المُواجه للبطن لتوصيله بجهاز تحكّم وبطاريتين خارجيتين. وتكمن الميّزة المُفترضة لنظام الرفع هذا في عدم وجود إحتكاك مسؤول عادةً عن التآكل المُبكر لمكوّنات الجهاز وانحلال الدم. بالإضافة إلى ذلك، فإن حجمه الصغير يُعطي الأمل في التوافق الجيد مع الصدور الصغيرة، خاصة عند النساء والمراهقين والأطفال.
وتُظهر الأختبارات الأولى في المختبر الأداء الديناميكي لقوّة الضخّ التي تعتبر مُرضية جداً بمعدل تدفّق يبلغ 5 لترات في الدقيقة تم الحصول في ظروف مختلفة لإمتلاء المضخّة بالدم. وتُشير التجربة الأولى على سلسلة من 9 “ثيران” إلى بقاء أكثر 3 منها على قيد الحياه لمدة اكثر من 30 يوماً.
ولا تزال التجارب طويلة المدى جارية قبل التفكير في الزرع في البشر.
وهو جهاز يطورّه الجراحون (O. H. Frazier) و (William Cohn) ويستعمل نسختين معدلتين من المضخة (Heartmate II) الذي طوّرته شركة (Abbott) الأميركية. وقد تمّ إستعماله أول مرة بحالة طارئة وإستثنائية عند الأنسان في سنة 2011 ، عند المريض “كريج لويس” الذي فقد الأطباء اي امل بالحياة عنده، وكان يبلغ من العمر 55 عاماً. وقد تمّ ذلك في معهد “تكساس للقلب في هيوستن”، وقد عاش ذلك المريض 5 أسابيع قبل أن يتوفّى من إختلاطات مرضه الأصلي، اذ انه كان مُصاباً بالداء “النشواني” (Amylodosis) الذي كان اصاب عنده الكبد والكلى. وهو يخضع حالياً لتجارب الأبقار لإستكمال تطويره.
٣-القلب الاصطناعي الكلي الناعم
(ًTotal Soft Artificial Heart) :ويتمّ تطويره في مختبر المواد الوظيفية في في “مدينة زيوريخ” في سويسرا (ETH) (Zürich وفي 10( يوليو) 2017 ، قدّم (Nicholas Cohrs) وزملاؤه مفهوماً جديداً لل”قلب الإصطناعي الكلي الناعم” في مجلة الأعضاء الاصطناعية. وقد تمّ تطوير ذلك القلب في مختبر المواد الوظيفية في زيورخ. وهذا الفريق هو بقيادة البروفيسور (Wendelin Stark) وقد تمّ إنشاء هذا القلب من مادة “السيليكون” بمساعدة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. وعبارة عن قطعة واحدة من السيليكون. ويزن 390 غراماً،ويبلغ حجمه 679 سم 3. ويعمل بواسطة “هواء مضغوط”. وقد صرّح المسؤولون عن هذا البرنامج ان: “هدفنا هو تطوير قلب اصطناعي يكون بنفس حجم قلب المريض تقريباً والذي يُقلّد قلب الإنسان قدر الإمكان من حيث الشكل والوظيفة” . ويتحرَك بشكلٍ أساسي مُوجّه ويعمل تقريباً مثل القلب الحقيقي، ولكنه حالياً ينبض فقط بمعدّل 3000 نبضة (وهو ما يتوافق مع مدة 30 إلى 50 دقيق لنبض قلب الفرد العادي) في آلة تداول وهمية هجينة. بعد ذلك وخلال التجارب التي أُجريت عليه تمزّق غشاء السيليكون (بسمك 2.3 مم) بين البطين الأيسر وغرفة تمدّد الهواء.
وكانت الحياة العملية لنموذج (Cohrs) الأحدث (بإستخدام بوليمرات مختلفة بدلاً من السيليكون)، لا تزال محدودة، وفقاً لتقارير صدرت في أوائل عام 2018، حيث وفّر ذلك النموذج عمراً مُفيداً يبلغ مليون نبضة قلب، أي ما يُقارب من عشرة أيام في جسم الإنسان. في هذا الوقت، لا يزال (Cohrs) وفريقه يُجرّبون مواد مختلفة ويستعينون ببرامج هندسية متنوّعة على الحاسوب، إضافة الى تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، ويسعون لتطوير نموذج يستمرّ في العمل لمدة تصل إلى 15 عاماً. ولكننا لا يُمكن ان نتنبّأ حقًا متى يمكن أن يكون لدينا قلب عامل نهائي من هذا النوع الصامت كلياً ويُلبّي جميع المتطلبات المطلوبة للفعالية والمتانة والإستمرارية، ويكون جاهزاً للزرع عند الإنسان؟! وهذا ما قد يستغرق سنوات!؟
٤-القلب الاصطناعي (Smart Heart): ويتمّ تطويره في مستشفى كليفلاند كلينيك الشهير في الولايات المتحدة الأمريكية. وهو نظام قابل للزرع ، بأبعاد أصغر بكثير: 6 × 10 سم و 37 ملل في الحجم. ويتكّون جهاز التدفق المُستمرّ هذا، والذي لا يحتوي على صمامات ، من مضختين دوّارتين مع دوّار مُشترك مُتصل بتوربيناتين (يسار ويمين) في كل طرف. ويحتفظ الدوار بحرية الحركة في المستوى المحوري ويتأثر بضغوط ملء الأذين الأيسر، مما يسمح بتنوّع فتحة قنية الدخول والخروج لتوفير تنظيم ذاتي سلبي غير مُستشعر لتدفّق المضخّة. ويستخدم هذا النظام تعديل السرعة الجيبية لمحاكاة دورة قلبية مع المزيد من تدفقات التدفق النبضي الفيزيولوجي. ويتمّ تنظيم سرعة دوران المضخة تلقائياً.
وقد قدم (Karimov) وزملاؤه في عام 2015 سلسلة من 17 عجلاً تم زرع هذا الجهاز عندها. وكانت نتائج الدورة الدموية وقوة المضخّة مُرضيَة بمتوسّط تدفّق وصل الى 7.3 ليتر في الدقيقة، ومتوسط ضغط الأذين الأيمن 17 ملم زئبق ، وضغط الأذين الأيسر المتوسط 16 ملم زئبق ، وضغط شرياني متوسط يبلغ 103 ملم زئبق ومتوسط الضغط في الشريان الرئوي عند 34 مم زئبق.وعاشت العجول الثلاثة الأخيرة على التوالي 30 و 90 و 90 يومًا دون تناول ادية للتجلط وحصول مضاعات ناتجة عن مشالكل تخثّر وتجلّط الدم عند هذه الحيوانات .و لم يتمّ زرع هذا ااجهاز حتى اليوم عند البشر.
٥-قلب (ReinHeart) الاصطناعي :
وقد تمّ تطوير (Reinheart) في مدينة “آخن” (Aachen) بألمانيا.
وهو “قلب صناعي نابض قابل” للزرع بالكامل مع جزء داخلي يتكوّن من مضخّة تزن 940 غرام بقياس 87 × 90 ملم، مع بطينين مفصولين عن طريق وحدة تدريب. ويضمن الأخير حركة محورية تحت التحكّم “الكهرومغناطيسي”، مما يسمح بالقذف البديل للبطينين عبر ألواح تضغط على غشاء مُكوّن من مادة ال”بولي يوريثان”. ويتكوّن كل بطين من هذا الغشاء بالإضافة إلى صمامين ميكانيكيين من تصنيع شركة (St Jude (Medical لضمان التدفق أحادي الاتجاه. ولا يتمّ ربط الغشاء الفاصل بين البطينين عمداّ بألواح الدفع من أجل ضمان إمتلا فيوزيولوجي أكثر حساسية للحمل المسبق في إطار قانون “فرانك ستارلينج” (Frank Starling) الذي يُسيّر عملية إمتلاء القلب وضخّه للدم. وتسمح غرفة الإمتثال بالتحكم في ملء البطينين من اجل تحقيق افضل عملية ضخّ لدم عبر قواعد القانون الذي ذكرناه. ويتمّ توصيل وحدة تحكّم داخلية مع بطارية مُدمجة ببكرة موضوعة في مكان ما تحت الجلد، وهذا ما يضمن شحن البطارية عن طريق نقل الطاقة عبر الجلد عبر نظام
(TET) الذي ذكرناه سابقاً ايضاً.
ويتكوّن الجزء الخارجي من واجهة تحكّم للمستخدم بالإضافة إلى بطاريتين خارجيتين.
وتشير الإختبارات الأولى التي أجريت على الحيوانات إلى دعم الدورة الدموية لمدة تصل إلى يومين تقريباً بمعدّل تدفّق يبلغ حوالي 7 ليترات من الدمّ في الدقيقة وضغط داخل الأذين الأيسر أقل من 15 ملم زئبق. وهناك حاجة لدراسات إضافية طويلة الأجل قبل التفكير في زرع هذا الجهاز عند البشر.
٥- جهاز( Polvad) : وتعمل على تطويره منذ عام 1991 مؤسسة تطوير جراحة القلب البلولندية في مدينة “زابرزي” في بولندا. في الوقت الحاضر نعلم ان هذا النظام البولندي لدعم القلب (POLCAS) يتكوّن من البطين الاصطناعي (POLVAD-MEV) وثلاث وحدات تحكم (POLPDU-401)
و (POLPDU-402) و (POLPDU-501) . وقد تمّ تصميم الأجهزة المعروضة للتعامل مع مريض واحد فقط. ويمكن استخدام وحدات التحكّم من سلسلة 401 و 402 فقط في المستشفى نظراً لحجمها الكبير وطريقة التحكّم فيها ونوع مصدر الطاقة. اما وحدة التحكم من سلسلة 501، وهي أحدث مُنتج لـهذا الفريق، ونظراً لصغر حجمها ووزنها ، فهي حلّ يسمح للمريض بأن يكون لديه حيّز اكبر من الحركة والحرية. ولهذا السبب، يُمكن استخدامه أيضاً أثناء العلاج الخاضع للإشراف الذي يتمّ إجراؤه خارج المستشفى.
٦- الجهاز التايواني-الصيني
(Phoenix-7) :
في 2 حزيران /يونيو 1996 ، تلقى رجل يبلغ من العمر 46 عاماً عملية زرع قلب صناعي بالكامل بواسطة( Jeng Wei) في مستشفى Cheng-Hsin العام في تايوان. وقد تمّ تصنيع هذا القلب الاصطناعي الكلي (Phoenix-7) المتطور تقنياً بواسطة طبيب الأسنان التايواني (Kelvin K. Cheng) والطبيب الصيني T.M) Kao)وزملائه في مركز أبحاث تايوان (TAH) في تاينان، تايوان. مع هذا القلب الاصطناعي التجريبي ، تمّ الحفاظ على ضغط الدم للمريض عند حدود 90-100 / 40-55 ملم زئبقي والناتج القلبي عند 4.2-5.8 ليتر في الدقيقة. ثم تلقّى المريض أول عملية زرع قلب وكلى ناجحة في العالم بعد توصيله بقلب اصطناعي كامل. لكنني لم اجد في الحقيقة معلومات اخرى جديدة حول هذا الجهاز وما إذا استمرت الصين بتطويره بالتعاون مع تايوان بعد ذلك التاريخ ام ان هذا البرنامج قد توقّف كلياً بسبب الخلافات السياسية بين الدولتين.
٧-الجهاز الطبي الصيني المُسمّى “HeartCon” او “قلب الصاروخ”:
هذا وتعمل الصين منذ فترة على إستعمال تقنيات الفضاء لتطوير قلب اصطناعي جديد. ويعمل الجهاز الطبي المُسمّى “HeartCon” او “قلب الصاروخ” كمضخّة لتوصيل الدم إلى الجسم كله، مما يُخفّف بشكلٍ كبير من أعراض قصور القلب.
وقد بدأ العلماء في تطوير هذا القلب الإصطناعي في عام 2009. واستخدموا الرفع المغناطيسي والسوائل، والتي تستخدم في تكنولوجيا المؤازرة الصاروخية، لإنتاج جهاز مساعد للبطين من الجيل الثالث قابل للزرع، ومضخّة ميكانيكية لدعم وظائف القلب مع التسبّب في أضرار أقلّ لدم المرضى. من الأنواع السابقة.
ونظراً لأن القلب الاصطناعي يستخدم مضخّة دمّ ويحتاج إلى طاقة كهربائية لتوليد الطاقة، فإنه يعمل على بطاريات خارجية. ويتطلّب زرع قلب اصطناعي سلكًا معدنياً أرق من عود الأكل ليمرّ عبر بطن المريض لتوصيل جهاز التحكّم والبطاريات الخارجية.
بديل لزراعة القلب
وبدأت التجارب على الحيوانات في عام 2013. ونجا خروف بقلب اصطناعي من هذا النوع لمدة 120 يوماً. وبعد أربع سنوات، زرع العلماء( HeartCon) عند ستة أغنام وحققوا رقماً قياسياً جديداً حيث عاش أحدهم 180 يوماً.
وفي آذار (مارس) 2019، نجا مريضان في حالة حرجة وزُرعت لهما أجهزة القلب لإطالة حياتهما.
وفي 13 كانون الثاني (يناير) 2021، قام فريق طبي بزرع قلب اصطناعي للمريض في المستشفى في تلك المدينة.وقال “آن تشي”، رئيس الفريق ورئيس جراحي القلب بالمستشفى: “نظراً لأن نقص المُتبرّعين يحدّ من نقل الأعضاء البشرية، فإنّ القلب الاصطناعي سيكون علاجاً واعداً للغاية لإطالة عمر المرضى الذين هم في مراحل مُتقدّمة من قصور القلب”.
وفقًا لـ “تشي” ، فإن ذلك القلب الإصطناعي يزن 180 غراماً فقط. ويتطلب زرع جهاز (HeartCon) تمرير أسلاك صغيرة عبر بطن المريض لتوصيل وحدة تحكّم وبطاريتين خارجيتين. كل بطارية تدوم لمدة 10 ساعات.
ويحصل المريض أيضاً على كيس استحمام لمنع الجهاز من التبلل أثناء الإستحمام بحسب ما اعلن رئيس ذلك الفريق.
والجهاز القابل للزرع في المريض هو الجيل الثالث من(HeartCon) ، الذي طوّرته شركة تكنولوجية تابعة للأكاديمية الصينية لتكنولوجيا لإطلاق المركبات الفضائية، الشركة الرائدة في صناعة الصواريخ في البلاد.
وقال “شو جيان” ، كبير المهندسين في مشروع (HeartCon) ، إن القلب الإصطناعي يعمل مثل آلية تشغيل الصاروخ، والتي يتمّ تشغيلها بواسطة مضخّة هيدروليكية.
وتستخدم هذه المضخّة آلية مؤازرة التغذية الراجعة للتحكم في العملية.
وقال شو: “تتطلّب آلية التشغيل على الصاروخ مُتطلّبات أعلى من السرعة والقوة، بينما يتطلّب عمل القلب الإصطناعي مزيداً من التركيز على السلامة والراحة لأنه صغير ويحتاج إلى الزرع”.
واستخدم العلماء الرفع المغناطيسي والسوائل،التي تستخدم في تقنية المؤازرة الصاروخية، لجعل الجهاز في طبيعة مضخّة ميكانيكية لدعم وظائف القلب مع التسبّب في ضرر أقل لدم المريض عن الأنواع السابقة.
وفي عام 2020، مُنحت شركة (HeartCon) المُصنعة محلياً تصريح تجربة سريرية من قبل الإدارة الوطنية للمنتجات الطبية في الصين.
وبدأت التجارب على هذا القلب في تيانجين 13 كانون الاول(سبتمبر) 2020 من قبل الأطباء في مستشفى “تيدا” الدولي للقلب والأوعية الدموية في بلدية تيانجين بشمال الصين.
وقد اعلنت السلطات الصحية الصينية في 24 شباط(فبراير) 2021 ان رجل صيني خرج من المستشفى في مدينة شينغدو” بعد الصينية زرع قلب اصطناعي مدعوم بتكنولوجيا الفضاء الصينية ليحل محل عضوه الفاشل. وقال المريض البالغ من العمر 30 عاماً انني “أشعر بتحسّن كبير. ولم أستطع الوقوف من قبل، لكن الآن يمكنني العيش بشكلٍ طبيعي مع هذا الجهاز الصغير”. وبعد أشهر من العلاج ، خرج من مستشفى غرب الصين بجامعة سيتشوان مع تحسن حالة قلبه. وكان لي يعاني من ضيق في الصدر وضيق في التنفس منذ عام 2019. وكان ينتظر بفارغ الصبر عملية زرع قلب، لكن كان هناك نقص في المُتبرّعين. كما تركته السمنة في حالة حرجة.
يُشار الى ان معظم الخبراء الصينيون العاملون في هذا المجال يُؤكدون انه منذ عام 2013، تجاوزت الأجهزة الميكانيكية للمساعدة البطينية المزروعة في جميع أنحاء العالم عمليات زرع القلب من حيث العدد ومُعدّل البقاء على قيد الحياة”. وان “أطول فترة بقاء على قيد الحياة لمرضى القلب الاصطناعي هي أكثر
من 15 عاماً. علاوة على ذلك، فإن مرضى القلب الاصطناعي يحتاجون فقط إلى مُضادات التخثّر بعد الجراحة. ولا يحتاجون إلى العديد من الأدوية المُضادة للرفض التي يتعيّن على متلقي زراعة القلب تناولها، ويضيفون بشكلٍ شبه مُؤكد أنه مع التكنولوجيا المُتقدّمة، يُمكن للقلب الاصطناعي أن يحلّ محلّ عمليات الزرع تماماً.
ويُمكن استبدال القلب الاصطناعي في حالة وجود عطل.
وبالنسبة للأطفال المرضى، يعمل الأطباء الصينيون على تطوير قلب أخف وزنًا يصل إلى 80 غراماً.
وفي تموز/يوليو 2022 تمّت الموافقة على إعتماد زرع جهاز مساعدة البطين الأيسر القابل للزرع، المسمى (HeartCon) أو “قلب الصاروخ” والذي تم تطويره وإنتاجه بشكل مستقل بواسطة شركة (Rocor Medical Technology Co) الصينية، من قبل إدارة المنتجات الطبية الوطنية هناك لدخول السوق رسمياً.
واعلنت السلطات الصينية ان (HeartCon) هو أول جهاز مساعد للبطين الأيسر قابل للزرع في البلاد بتقنيات “رفع هيدروديناميكي مغناطيسي”، وفقًا لموقع الإدارة.
بالإضافة إلى ذلك، فقد كان الجهاز هو أول قلب اصطناعي مصنوع محلياً في الصين ينجح في إكمال 50 حالة من التجارب السريرية ويلبي تماماً مُتطلّبات التجارب السريرية واللوائح التي وضعتها الإدارة، حسبما قال مسؤولي “مستشفى تيدا الدولي للقلب والأوعية الدموية” في تيانجين في بيان صحفي.
وقال ليو شياوتشنغ، رئيس المستشفى وكبير الباحثين في برنامج التجارب السريرية، إن فُرقاً من المستشفى والأكاديمية الصينية لتكنولوجيا إطلاق المركبات، الشركة الرائدة في صناعة الصواريخ في البلاد، كانوا يعملون معاً في ذلك المشروع منذ 13 عامًا.
وقال ليو: “من المُتوقّع أن ينهي هذا “القلب الاصطناعي المحلي” البحت حول قصة أن الصين غير قادرة على علاج قصور القلب المُتقدّم، وهي أخبار جيدة للمرضى الصينيين المُصابين بفشل القلب الحاد”.
وفي الفترة من سبتمبر 2020 إلى أغسطس 2021 ، وافقت الإدارة الوطنية للمنتجات الطبية في الصين على 68 جهازاً طبياً لدخول “قناة تقييم الأجهزة الطبية المبتكرة” ، بما في ذلك 58 جهازًا نشأ في الصين ، وفقًا للتقرير.
هذا ونذكر هنا اخيرا انه وقبل الحصول على إذن تسويق جهاز (HeartCon) ، كان قد تمّت الموافقة على منتجين آخرين من منتجات القلب الاصطناعي من قبل الإدارة ليتم طرحهما في السوق الصينية.
في ايلول/سبتمبر 2019 ، تمّت الموافقة على جهاز( Evaheart) ، الذي تُصنّعه شركة (Chongqing Yongrenxin Medical Instrument (Co Ltd بتقنية “الإرتفاع الهيدروديناميكي الياباني.
وفي تشرين الثاني/نوفمبر 2021 ، تمت الموافقة على تسويق جهاز (CH-VAD) ، الذي تُصنّعه شركة Suzhou Tongxin Medical) (Equipment، والتي لديها “تقنية رفع مغناطيسي محلية الصنع”.
اخيراً، وبالمقارنة مع القلب الإصطناعي المُستورد، والذي يُكلّف ما يصل إلى 200 ألف دولار أمريكي، فإن “القلب الصيني” سيأتي بتكلفة أقل بكثير، مما يعود بالفوائد على المزيد من المرضى في الصين وفي غيرها من دول العالم الأخرى غير القادرة على دفع تكلفة القلوب الباهظة الثمن التي يتمّ تطويرها في الولايات المتحدة وغيرها من الدول الغربية.
وهناك ما لا يقلّ عن 16 مليون شخص فوق سن ال 35 سنة يُعانون من فشل القلوب في الصين. وبالنسبة للمرضى الذين هم في مراحل مُتقدّمة من قصور القلب، فإن الأدوية غير فعّالة بحيث يموت الكثير منهم أثناء انتظار عملية زرع القلب.
ويعتقد الأطباء هناك أن القلب الاصطناعي سيصبح الأداة الأكثر فعالية لعلاج قصور القلب بخلاف زراعة الأعضاء.
٨- البرنامج الهندي: نشير اخيراً ان الهند ايضاً دخلت هذا السباق عبر برنامج طَموح وواسع جداً يضع كل الطاقات البشرية الوطنية وفي بلاد الإنتشار وكل الخبرات والقدرات العلمية والصناعية والتقنية بتصرف برنامج له تمويل كبير، ويهدف لصناعة “قلب إصطناعي هندي” لعلاج المرضى الهنود الذين يعانون من قصور عضلة القلب بتكلفة اقل وبقلب من “صناعة وطنية هندية”، خاصة وانه وكما ذكرنا سابقاً فإن هذه التقنيات لا تزال باهظة الثمن في الدول المتقدمة.
2*- أهم الأختلاطات الجانبية وإيجابيات هذه القلوب الأصطناعية:*
هناك عدد كبير من الأختلاطات الممكنة كما ذكرنا في القسم المتعلق بأجهزة مساندة عضلة القلب ومن أهمها إمكانية حدوث إلتهابات جرثومية متنوعة نتيجة وجود أنابيب وأسلاك مكونة من مواد مختلفة تدخل إلى داخل الجسم وقد تكون قابلة لنقل الإلتهابات من الخارج إلى الداخل. كذلك هناك إمكانية لحصول جلطات داخل الجهاز مما قد يؤدّي إلى جلطات مختلفة خاصة في الدماغ. وهناك أيضاً إحتمالات حصول حالات نزيف بسبب العمل الجراحي بعد وصل الجهاز ومكوناته بالشرايين الكبيرة للقلب وبما يتبقى من القلب الطبيعي خلال الجراحة. وهناك أيضاً إمكانية حصول خلل ميكانيكي في عمل القلب المُكوّن أصلاً بحسب الحالة من عدة مُكوّنات مُختلفة لكل منها خصائصها وطريقة عملها.
أما حسنات هذه القلوب الإصطناعية الكاملة مقارنة مع الأجهزة المساندة لعمل عضلة القلب فهي مُتعدّدة ويأتي في مُقدّمتها تحاشي الإختلاطات الكثيرة الناتجة عن تلك الأجهزة لأن القلب الطبيعي عند إستعمال أجهزة المساندة القلبية يبقى في مكانه، وقد يكون عرضة لعدة إختلاطات منها حدوث إضطرابات خطيرة في ضربات القلب وحدوث قصور خطير وحاد في عمل القلب الأيمن (في حال تم مساندة القلب الأيسر فقط) وإمكانية تكون جلطات في داخل البطين الأيسر والحاجة إلى أن يكون الصمام الأبهر طبيعي أو ذو وظيفة عادية وطبيعية وكذلك الحاجة لأن لا يكون المريض يعاني من ثقب أو فتحات في الجدار الموجود بين القلب الأيمن والأيسر. ولذلك فإن زراعة قلب كامل إصطناعي تعتبر الطريقة الأفضل والأمثل لإعادة التروية إلى مختلف الأعضاء خاصة الدماغ والكلى والكبد وتؤمن ضخ كميات أفضل وأكبر من الدم مقارنة مع أجهزة المساندة (9 إلى 9.5 ليترات مقابل 5.5 إلى 6 ليترات من الدم في الدقيقة مع أجهزة المساندة القلبية). وذلك خاصة بسبب كبر حجم أو قطر أنبوب الضخ الذي يصل إلى 2.7cm مع القلب الأصطناعي مقابل 1.2cm مع أجهزة المساندة وهي تعرض أقل للجلطات بسبب قصر أو قلّة المساحة التي يقطعها الدم على تماس مع سطح الجهاز 23cm) في القلب الأصطناعي (Cardiowest) مقارنة مع 93cm مع جهاز المساندة (Thoratec) (وهذا ما يُقلّل كثيراً من إمكانية حصول جلطات في داخل هذه الأجهزة وهذا ما يجعلها الأفضل والأمثل لكل الحالات التي يكون هناك فيها قصور كامل ومتقدم في القلبين الأيمن والأيسر، أو عند وجود فتحات بين القلب الأيمن والأيسر أو عند وجود إنقطاع في البطين أو إضطرابات خطيرة في ضربات القلب أو عند وجود صمامات معدنية أو بيلوجية في مكان الصمام الأبهر. وأخيراً عند وجود تشوهات خلقية في القلب أو أورام قلبية أو عند المرضى الذين خضعوا لعمليات جراحية قلبية معقدة أو الذين خضعوا سابقاً لعملية.
3 *- معطيات الحاضر وأفاق المتسقبل :*
هذا ونشير أخيراً إلى أن هناك أنواعاً أخرى من القلوب الإصطناعية قيد التطوير وقد يتمّ تسويقها في المُستقبل القريب بعد أن تخضع للتجارب العلمية المطلوبة، وتقوم معظم الشركات بتطوير أنواع المواد التي تصنع منها هذه القلوب الإصطناعية بحيث يجري دائماً البحث عن مواد أكثر مُلائمة للجسم والدم، بحيث تُقلّل قدر الإمكان إمكانية حصول جلطات في داخل الغرف القلبية الإصطناعية وتُقلّل مساحة الإحتكاك مع الدم. وكذلك تقوم الشركات بتصغير أحجام القلوب الإصطناعية المُستعملة لجعلها قابلة للزراعة في أجسام أصغر مثل عند الرجال الصغار الحجم وعند النساء. وكذلك يجري تصغير جهاز التحكًم الخارجي قدر الإمكان من أجل إعطاء المريض أكبر قدر مُمكن من حرية الحركة والتنقّل ومن أجل تحسين نوعية حياته بحيث لا يبقى موصولاً على جهاز كبير الحجم يحدّ من حركته. كذلك هناك عمل دؤوب من أجل إطالة عمر البطاريات الداخلية والخارجية بحيث يسمح ذلك للمريض بحركة أكبر قبل أن يُعاود شحن هذه البطاريات. وكذلك يجري العمل على إمكانية شحن البطاريات من الخارج عبر الجلد دون اللجوء إلى مدّ أسلاك داخلية قد تُعرّض المريض لإختلاطات مُهمة مثل الإلتهابات الجرثومية المختلفة.
حاليًا ، يتم تسويق وسداد جهازي طاقة يعملان بالهواء المضغوط فقط في فرنسا. يمكن استخدامها في الممارسة السريرية فقط في المرضى المرشحين للزرع.
وبشكلٍ مختصر، حتى الآن ، يظلّ العلاج القياسي الذهبي لخلل وظيفي البطينين الذي لا رجعة فيه هو زراعة القلب. القلب الاصطناعي الكلي (CardioWest) ونظام( BerlinHeart) للمساعدة ثنائية البطين هما أنظمة المساعدة الميكانيكية الوحيدة طويلة المدى المدمجة في الممارسة السريرية على الرغم من العيوب العديدة التي تحد من تطورها. ومع ذلك ، لا تزال هناك احتمالات عديدة للتطوير فيما يتعلق بالمساعدة ثنائية البطين على المدى الطويل بفضل التقدم التكنولوجي والتصغير ، مما يسمح بظهور مضخات يحتمل أن تُزرع في الوضع البطيني الأيمن ، أو قلب اصطناعي متوافق حيوياً بالكامل ومدمج بالكامل، أو قابل للزرع بالكامل الأنظمة التي تستخدم نظام نقل الطاقة عبر الجلد (TET).
على الرغم من أن هذه المجموعة تقتصر فقط على المرضى الأكثر خطورة والمختارة ، إلا أن القضايا الطبية والاجتماعية والاقتصادية والأخلاقية لا تزال لا تقل أهمية ، مع الاضطرابات المتوقعة في السنوات القادمة.
د طلال حمود- طبيب قلب وشرايين،
مُتخصّص في علاج امراض القلب بالطرق التدخّلية وفي علاج مرضى القلب المُصابين بمرض السكّري،
مُنسّق ملتقى حوار وعطاء بلا حدود
