تغییرات ضربان‌ساز‌های قلب در طول تاریخ

تاریخچه‌ی ساخت ضربان‌سازهای قلب

تغییرات ضربان‌ساز‌های قلب در طول تاریخ

تاریخچه‌ی ساخت ضربان‌سازهای قلب

ضربان‌سازها دو نوع هستند، خارجی و داخلی. ضربان‌سازهای داخلی را با عمل جراحی در داخل قفسه سینه قرار می‌دهند.

ضربان‌سازهای خارجی نخستین بار در اواخر دهه ۱۹۲۰ و اوایل دهه ۱۹۳۰ معمول گشتند. متخصص بیهوشی استرالیایی به نام مارک لیدول و فیزیولوژیست آمریکایی به نام آلبرت هایمن، پیشگام ساخت ضربان‌سازهای خارجی بودند.

ضربان‌سازهای اولیه منبع تعذیه داخلی نداشتند، اما در دهه ۱۹۵۰، یک تعمیرکار تلویزیون به نام ارل ای بَکِن برای نخستین بار ضربان‌سازهایی مجهز به باتری ساخت.

اما در مورد ضربان‌سازهای داخلی، باید گفت که افتخار ساخت نخستین ضربان‌ساز داخلی متعلق به دکتر رون المکوییست است. ضربان‌سازی که او ساخته بود، توسط یک جراح پیشگام و برجسته قفسه سینه به نام دکتر آکه سنینگ، در بیمارستان کارولینسکای استکهلم سوئد پیوند زده شد.

دکتر المکوییست گرچه یک پزشک بود، اما یک مهندس خلاق هم بود. برای مثال او در سال ۱۹۲۷، وسیله‌ای برای سنجش pH ساخت، و بعد از آن یک دستگاه ثبت نوار قلب برای ثبت همزمان سه لید ساخت.  او در سال ۱۹۴۸ چاپگر جوهرفشان نوار قلب را هم اختراع کرده بود.

در سال ۱۹۴۰، او رئیس بخش ساخت تجهیزات الکترونیک پزشکی در شرکتی گردید که بعدها زیمنس-الِما نام گرفت.

بعد از ساخت ضربان‌ساز داخلی، دکتر سنینگ در سال ۱۹۵۸ این دستگاه را در قفسه سینه یک بیمار دچار بلوک قلبی کامل کار گذاشت. در این عمل جراحی خود ضربان‌ساز روی دیواره شکم کار گذاشته و دو الکترود آن روی بافت عضله قلب قرار گرفته بود.

نخستین ضربان‌ساز قطری حدود ۵۵ میلیمتر و ضخامتی حدود ۱۶ میلیمتر داشت. این ضربان‌ساز، هر هفته باید شارژ می‌گردید. برای شارژ شدن باید از خارج بدن با تمرکز انرژی رادیویی روی آنتن وسیله، آن را شارژ می‌کردند.

اما نخستین ضربان‌ساز پیوندگردیده تنها بعد از سه ساعت از کار افتاد، به همین خاطر ضربان‌ساز دیگری هم به این بیمار پیوند زده شد، این ضربان‌ساز دوم هم تنها دو روز کار کرد.

البته شما لازم نیست، نگران جان این بیمار باشید، چون این بیمار تا قبل از مرگش در ۸۶ سالگی در سال ۲۰۰۱ در مجموع ۲۶ بار مورد عمل پیوند ضربان‌ساز قرار گرفت و جالب است که بدانید این بیمار بیشتر از جراح و مخترع نخستین ضربان‌ساز عمر کرد و مرگ او هم به خاطر مشکل قلبی نبود!

در سال ۱۹۵۶،آقای گریتپچ که استادیار مهندسی الکتریک در دانشگاه بوفالو بود و در این زمان مشغول ساخت وسیله‌ای برای ضبط تغییرات ریتم قلب در بیماری‌های مزمن بود، در طی تلاشش برای ساخت وسیله برای تکمیل مدار، سراغ جعبه‌ای رفت تا مقاومتی را بردارد. اما از روی تصادف او مقاومت اشتباهی را برداشت و با جاگذاری آن در مدار متوجه گردید که وسیله او به جای ضبط ریتم قلب، در حال ارسال امواج الکتریکی به صورت متناوب و منظم است.

او به ذهنش رسید که با این وسیله می‌توان به بیمارانی کمک کرد که فعالیت الکتریکی طبیعی قلبشان مختل گردیده است و با القای جریان الکتریکی به بافت قلب، عضله قلب آنها را وادار به انقباض با نظمی شبیه به نظم ضربان‌ساز طبیعی قلب کرد.

اما مشکل این بود که فناوری در آن زمان اجازه ساخت وسیله کوچک قابل پیوند به بدن را نمی‌داد، در ضمن کار این وسیله باید کامل تضمین‌گردیده و بدون عیب باشد، چرا که با زندگی یک بیمار سر و کار داشت.

سرانجام در هفتم می سال ۱۹۵۸ پزشکان بیمارستان بوفالو، ضربان‌ساز او را به بدن یک سگ پیوند زدند.

در همین زمان گریتپچ متوجه گردید که به طور همزمان محققان دیگری در سوئد و آمریکا، مشغول کار و تحقیق برای ساخت ضربان‌ساز هستند.

همکار و یاور او در این زمینه همسرش “النور” و نیز جراج ارشد بیمارستان بوفالو “دکتر ویلیام چارداک” بود.

گریتپچ البته از رقبایش عقب ماند و افتخار ساخت نخستین ضربان‌ساز به “رون المکوییست” رسید، اما این امر باعث نگردید او برای تولید و بهبود عملکرد ضربان‌ساز تلاش نکند. او ضربان‌ساز خود را ساخت و در سال ۱۹۶۱، حق تولید انبوه ضربان‌ساز خود را به شرکت مدترونیک Medtronic داد. از این زمان این شرکت تبدیل به شرکت پیشگام در زمینه تولید وسایل تحریک و دفیبریلاتور قلب گردید.

بر اساس آمار انجمن قلب آمریکا، سالانه حدود نیم میلیون ضربان‌ساز به بیماران پیوند زده می‌شود.

اختراع ضربان‌ساز توسط گریتپچ، سود مالی قابل توجهی برای او در برداشت، او با استفاده از این پشتوانه مالی، مشغول پروژه‌های دیگری شد.

در قدم بعدی او تصمیم گرفت که یک محدودیت عمده‌ی ضربان‌سازهایش را از بین ببرد. این مشکل و محدودیت استفاده از باتری‌های روی-جیوه بود که تنها دو سال کفاف تأمین انرژی ضربان‌ساز‌ها را می‌دادند. به همین خاطر او نخست در سال ۱۹۶۸ حق اختراع باتری‌های لیتیومی را خرید و در گام بعدی در سال ۱۹۷۲، با اصلاحاتی در این باتری‌ها، کاری کرد که بتوان از ضربان‌سازها به مدت یک دهه یا حتی بیشتر استفاده کرد.

شرکتی که به نام خودش گریتپچ نام دارد، امروزه شرکت معتبر و پیشگامی در زمینه ساخت منابع تغذیه تجهیزات پزشکی است.

مهندسان از سال ۲۰۱۳ مشغول کار روی ضربان‌سازهایی هستند که بتوان آنها را از طریق ورید پا در داخل قلب جای گذاشت و به عبارتی برای کار گذاشتن آنها نیازی به عمل باز قلب نباشد.(1pezeshk)

درباره نویسنده