بیماری های قلبی عروقی از عوامل اصلی مرگ و میر در جامعه است. پیشرفتهای تکنولوژیکی اخیر فرصت توسعه ایمپلنت های هوشمند جدید و نوآورانه را باز کرده است که دارای خواص الکتریکی پیشرفتهای هستند که می‌توانند تشخیص و حتی درمان بیماری‌هایی که قبلاً غیرقابل حل بوده‌اند را بهبود بخشند.
دستگاه‌های پزشکی قابل کاشت(IMD)ها متنوع هستند و می‌توانند با فرآیندهای فیزیولوژیکی مانند ضربان قلب، حس و تحریک موضعی، ثبت داده‌ها و حتی تحویل دارو ارتباط داشته باشند. جدیدترین IMD ها می توانند اندازه گیری های مهمی مانند فشار خون، سطح گلوکز خون و نوار قلب را از داخل بدن به دنیای بیرون منتقل کنند. بسیاری از این خروجی ها را می توان برای کمک به تصمیم گیری بالینی و ارائه یک رویکرد پزشکی شخصی برای تشخیص و درمان استفاده کرد.
انواع ایمپلنت های قلبی:
دستگاه‌های الکترونیکی قابل کاشت قلب، از جمله ضربان‌ساز، دفیبریلاتور کاردیوورتر قابل کاشت (ICD)، ضربان‌ساز دو بطنی و ضبط‌کننده حلقه قلبی، برای کمک به کنترل یا نظارت بر ضربان قلب نامنظم در افراد مبتلا به اختلالات ضربان قلب خاص و نارسایی قلبی طراحی شده‌اند.
پس از قرار دادن دستگاه به طور مداوم اطلاعاتی در مورد ریتم قلب جمع آوری می شود. این اطلاعات به صورت بی سیم، یا به صورت خودکار، از طریق انتقال از پیش برنامه ریزی شده، یا به صورت دستی، به تیم دستگاه قلبی منتقل می شود. زمانی که علائم مشاهده شد، نظارت از راه دور به مراقبان اجازه می‌دهد به اطلاعات مربوط به شرایط فیزیولوژیکی بیماران خود دسترسی داشته باشند و تصمیم بگیرند که آیا مداخله پزشکی یا جراحی بیشتری لازم است یا خیر.
دفیبریلاتورهای کاردیوورتر قابل کاشت (ICD):
افراد مبتلا به بیماری قلبی پیشرفته، نارسایی قلبی و برخی از آریتمی های ژنتیکی اغلب در معرض خطر ضربان قلب نامنظم، سریع و خطرناک به نام آریتمی بطنی هستند. این افراد ممکن است به یک ICD نیاز داشته باشند که برای بازگرداندن ریتم طبیعی قلب یک شوک الکتریکی ایجاد می کند. ICD اغلب برای افرادی که آریتمی های بطنی دارند که به درمان های دیگر مانند ابلیشن کاتتر(catheter ablation) یا درمان دارویی پاسخ نداده اند توصیه می شود.
ضربان سازها(Pacemakers):
ضربان سازها برای مدیریت برادی کاردی (bradycardia) استفاده می شود، وضعیتی که باعث می شود قلب خیلی آهسته و کمتر از 60 ضربه در دقیقه بزند. ضربان ساز پالس های الکتریکی تولید می کند که ضربان قلب را با سرعت طبیعی نگه می دارد.
دو نوع ضربان ساز وجود دارد که برای مثال مدل سنتی آن زیر پوست قرار می گیرد و از طریق سیم های الکترونیکی به قلب متصل می شود. همچنین یک ضربان ساز کوچکتر و بدون سرب در داخل قلب قرار می گیرد و نیازی به لید های وریدی ( transvenous leads) ندارد.
دستگاه های دو بطنی(Biventricular Devices):
یک ضربان ساز دو بطنی مانند یک ضربان ساز معمولی کار می کند، اما از سیم سوم برای ارسال تکانه های الکتریکی به قلب استفاده می کند تا انقباضات حفره های پایینی یا بطن های سمت چپ قلب را مجدداً هماهنگ کند.
دستگاه ضربان ساز دو بطنی که به آن دستگاه همگام سازی مجدد قلب نیز گفته می شود، زمانی که داروها، علائم نارسایی قلبی را تسکین نمی دهند، وضعیتی که در آن قلب مقدار کافی خون را به بدن پمپاژ نمی کند، و زمانی که محفظه چپ در آن ضربان ندارد، در بدن ایمپلنت می شود. به صورت هماهنگ این باعث می شود که دو بطن با یکدیگر منقبض شوند. همچنین این دستگاه همگام سازی مجدد انقباضات بطن چپ را هماهنگ می کند.
این دستگاه از دفیبریلاتورهای دو بطنی برای افرادی که از resynchronization سود می برند و در عین حال به محافظت از دفیبریلاتور نیز نیاز دارند نیز استفاده می شوند. در واقع دستگاه ترکیبی ای است که برای حفظ ضربان قلب ثابت کار می کند و ضربان قلب بسیار آهسته یا خیلی سریع را تسریع یا کند می کند. همچنین اطلاعات مربوط به ریتم قلب شما را نیز ثبت می کند.
ضبط کننده حلقه قلبی قابل کاشت (Implantable Cardiac Loop Recorders):
الکتروفیزیولوژیست قلب شما ممکن است کاشت یک مانیتور بی سیم قلب به نام ضبط کننده حلقه را توصیه کند. این دستگاه به طور مداوم اطلاعات مربوط به ریتم قلب شما را تا سه سال ثبت می کند.
ضبط کننده حلقه قلبی قابل کاشت در زیر پوست قسمت بالایی قفسه سینه قرار داده می شود تا اطلاعات مربوط به فعالیت الکتریکی قلب را ثبت کند، مانند نوار قلب یا EKG. در واقع از آن برای تشخیص یا شناسایی منبع آریتمی استفاده می شود.
این دستگاه برای افرادی که غش‌های غیرقابل توضیح یا تپش قلب دارند که توسط دستگاه‌های ضبط کوتاه‌مدت ضربان قلب ( مانند مانیتورهای هولتر ) قابل تشخیص نیستند ممکن است کارآمد باشد. پزشکان همچنین ممکن است برای افراد مبتلا به فیبریلاسیون دهلیزی که باعث ضربان قلب سریع و نامنظم می‌شود، این دستگاه را توصیه کنند. همچنین برای افرادی که دچار سکته مغزی شده اند که علت آن مشخص نشده است نیز استفاده می شود.
سنسور EndoSure pressure sensor (CardioMems):
یک ایمپلنت حسگر فشار بدون باتری است که در داخل کیسه آنوریسم مستقر شده و با استفاده از سبد سیمی که آن را احاطه کرده است در جای خود نگه داشته می شود.این یک IMD غیرفعال است زیرا شامل هیچ قطعه الکترونیکی نمی شود و در واقع یک مخزن LC (مخزن القایی-خازنی) است. جزء القایی ثابت است، در حالی که جزء خازنی از صفحات انعطاف پذیر تشکیل شده است که جداسازی آنها با فشار خون متفاوت است. در نتیجه تغییر در ظرفیت، فرکانس تشدید (هنگام ارسال فرکانس رادیویی) تغییر می کند و این تغییرات در فرکانس تشدید، به اندازه گیری فشار در زمان واقعی تبدیل می شود.
استنت های عروق کرونر:
هدف اصلی استنت‌های کرونری بهبود جریان خون و اکسیژن به قلب و جلوگیری از پس‌زدگی شریانی پس از آنژیوپلاستی با بالون، با ارائه حمایت مکانیکی از عروق کرونر است. اکثر استنت‌های موجود در بازار دارای طراحی لوله‌ای مشبک هستند.
استنت ها به شکل یک سیم پیچ پیوسته مارپیچ طراحی می شوند و یک حسگر فشار خون خازنی را یکپارچه میکند ، به طوری که کل ساختار بتواند به عنوان یک مخزن LC (القایی-خازنی) عمل کند و امکان بازجویی بی سیم را فراهم کند.
ادغام اجزای الکترونیکی روی یک استنت یک چالش بزرگ است زیرا این اجزا باید در برابر روش‌های چین‌خوردن استنت و گسترش استنت مقاومت کنند. علاوه بر این، از آنجایی که استنت تا پایان عمر در داخل شریان بیمار باقی می‌ماند، قطعات الکترونیکی آن باید بتوانند در برابر واکنش‌های شیمیایی و بیولوژیکی مقاومت کنند.
جمعیت جهان با شرایط پزشکی پیچیده‌تر همراه با بیماری‌های متعدد به زندگی طولانی‌تری ادامه می‌دهد. هزینه های مراقبت مرتبط و افزایش حساسیت به بیماری های مزمن نیاز به دستگاه های جدید و نوآورانه با خواص تشخیصی و درمانی پیشرفته پزشکی را نشان می دهد. آن دسته از دستگاه‌هایی که وارد بازار می‌شوند، مراقبت‌های بهداشتی را همانطور که می‌شناسیم متحول می‌کنند و جذابیت گسترده‌ای در رشته‌های مراقبت‌های بهداشتی از بیماری‌های قلبی عروقی گرفته تا آسیب‌شناسی عصبی و کلیوی خواهند داشت.
References:
1. https://nyulangone.org/conditions/cardiac-device-management/types
2. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6068883/