تعد عملية زرع الرئة حلًّا في حال حصل فشل في كلتا الرئتين، ولكن بسبب محدودية المتبرعين فقد أصبح هناك حاجة ملحة لتصنيع جهاز يقوم بعمل الرئتين للمساعدة على التنفس ويدعى "الرئة الصناعية".[١]
الرئة الصناعية
هي عبارة عن جهاز تجريبي يحافظ على أكسجة الدم وإزالة ثاني أكسيد الكربون، حيث يسعى الخبراء لتصغير حجمه حتى تكون هناك القدرة على غرسه في الجسم،[٢] وجاري العمل على تصنيع رئة تساعد المرضى الذين يعانون من فشل الرئتين والذين يعتمدون على الآلات الكبيرة.[٣]
ما زال أمر التصنيع والتطوير جاريًا حيث يتم اختبار نماذج جديدة لا تحتوي على خزان الأكسجين؛ وتوفر الرئة الصناعية حلًا مؤقتًا بعد التعرض للالتهاب الرئة الحاد أو في فترة الانتظار قبل عملية الزرع، حيث إن الزراعة تعد حلًا أفضل على المدى البعيد.[٣]
هل تعد عملية تصنيع الرئة أمرًا سهلًا؟
بالطبع لا، إذ لا توجد تقنية من صنع الإنسان يمكنها أن تقترب من كفاءة الرئتين في قدرتهما على القيام بعملية تبادل الغازات، حيث إن الرئتين في جسم الإنسان تحتوي على شبكة معقدة من الأكياس الهوائية المتفرعة التي تسمح للغازات بالانتشار داخل وخارج الدم.[٤]
آخر تقدم توصل إليه الخبراء في مجال تصنيع الرئة والقائم على القنوات الصغيرة أوجد الأمل في وجود أجهزة صغيرة وأقرب ما يكون للصورة البيولوجية للرئة الطبيعية، وقد تكون قابلة للزراعة.[٥]
ما هي المراحل التي مرت بها الرئة الصناعية حتى الآن؟
مرت الرئة الصناعية بعدة مراحل للتطور، ومن أبرز هذه المراحل:[٦]
- تطوير مضخة ومبادل الغاز في جهاز واحد صغير:
قام فريق يُدعى Federspiel بتطوير مضخة ومبادل الغاز في جهاز واحد صغير وخفيف يمكن حمله في حقيبة الظهر مما يجعل المشي أسهل، حيث يمكن توصيل الجهاز في رقبة المريض ولا يتطلب سوى أنبوب قصير؛ تمت تجربة هذا الجهاز على الأغنام وأظهرت النتائج قدرته على توصيل الأكسجين لديها لمدة 6 ساعات، وقد تم تطوير هذا الجهاز ليخدم المرضى الذين يعانون من ضعف القلب إلى جانب فشل الرئة ويحتاجون للمساعدة في ضخّ الدم.
- جهاز مبادل غازات يتصل بشرايين القلب:
في حال المرضى الذين لا يعانون من مشاكل في عضلة القلب فهناك نوع آخر قيد التطوير حيث يتكون فقط من جهاز مبادل غازات يتصل بشرايين القلب عن طريق أنابيب عبر الصدر، وقد أظهرت الأبحاث على الأغنام أنه أبقى على 3 من أصل 4 على قيد الحياة لمدة أسبوعين.
- الجهاز الأخير الأكثر تطورًا حتى الآن:
هو جهاز يعمل على إخراج الهواء من الغرفة فلا يحتاج المريض إلى وجود أسطوانة أكسجين، يحتوي هذا النوع المطور على قنوات رقيقة للغاية تتكون من مادة البوليمر؛ مما يوفر مساحة أكبر لتبادل الغازات، يبلغ قطر هذه الشعيرات 20 ميكرومتراً فقط، لذا فهي تحاكي الضغط على خلايا الدم التي تمارسها الشعيرات الدموية الدقيقة للرئتين الطبيعية؛ مما يساعد على بقائها أكثر صحة.[٦]
ما هي المشاكل التي تواجهها عملية تصنيع الرئة؟
لا تزال أنظمة الرئة الصناعية طويلة المدى المناسبة في مرحلة مبكرة من التطور، حيث إن هناك بعض المشاكل التي ما زالت تواجه الخبراء في عملية تصنيع رئة تتطابق مع الطبيعية ويمكن زرعها؛ مثل:[٧]
- مشاكل التوافق الحيوي، والتي تؤدي إلى تكوين الجلطة داخل النظام وخاصةً في المناطق ذات ظروف التدفق غير الفسيولوجية.
- البروتينات والخلايا التي توجد على الأغشية قد تقلل من أداء تبادل الغازات؛ مما يحد من الاستخدام طويل الأمد.
إذا تم حل هذه المشكلات، فقد يتمكن الخبراء من زرع الرئة الصناعية واستخدامها على المدى الطويل حيث إن هناك بعض الحلول المقترحة التي من شأنها التخلص من هذه المشكلات؛ مثل:[٧]
- إيجاد إستراتيجيات لتحسين التوافق الحيوي للأسطح الغريبة.
- تحسين أنظمة منع تخثر الدم الجديدة.
- تحسين تدفق الغاز والدم.
- تصغير حجم هذه الأنظمة للتمكن من زراعتها.
هل يمكن العيش بدون رئتين؟
لا، ففي أسوأ الحالات؛ فأنت تحتاج إلى رئة واحدة على الأقل للعيش وبعد ذلك فأنت مضطر لإجراء عملية زراعة الرئة فلا يمكن العيش بدون كلتا الرئتين، حتى في حالة الرئة الواحدة، فليس بالأمر السهل، فقد يعاني الأشخاص ذوو الرئة الواحدة من صعوبات في التنفس وعدم القدرة على أداء الأنشطة القوية.[٨]
ملخص المقال
بما أن هناك شحًا في الأعضاء الممنوحة للزراعة تبقى الحاجة إلى تطوير بدائل العلاج مستمرة؛ ومن إحدى هذه البدائل عملية تطوير الرئة الصناعية لتصبح جهاز دائم داخل الجسم بالكامل يسمح بالدعم لفترة طويلة الأمد مع أقل نسبة من الحد من حركة المريض، وهذه العملية ما زالت قائمة على الرغم من عدم تطوير مبادل غاز قابل للزرع حقًا.
المراجع
- ↑ "Artificial Lungs: Current Status and Future Directions", Springer , 11/11/2019, Retrieved 6/2/2022. Edited.
- ↑ lungs "artificial lungs", thefreedictionary, Retrieved 6/2/2022. Edited.
- ^ أ ب Clare Wilson (21/3/2017), "Artificial lungs in a backpack may free people with lung failure", newscientist, Retrieved 6/2/2022. Edited.
- ↑ Clare Wilson (21/3/2017), "Artificial lungs in a backpack may free people with lung failure", newscientist, Retrieved 6/2/2022. Edited.
- ↑ "Artificial Lungs: Current Status and Future Directions", Springer , 11/11/2019, Retrieved 6/2/2022. Edited.
- ^ أ ب Clare Wilson (21/3/2017), "Artificial lungs in a backpack may free people with lung failure", newscientist, Retrieved 6/2/2022. Edited.
- ^ أ ب "Toward a Long-Term Artificial Lung", ASAIO, 1/8/2020, Retrieved 6/2/2022. Edited.
- ↑ John P. Cunha, "? Can You Live Without Both of Your Lungs", emedicinehealth, Retrieved 6/2/2022. Edited.
