خون جاری در رگ های پلیمری

امروزه با توجه به رشد مداوم انواع بیماری ها شاهد پیشرفت های قابل ملاحظه ای در زمینه های مختلف تشخیصی و درمانی هستیم. در این خصوص روشهای درمانی جالبی در زمینه بیماری های عروقی شایع شده است.

کد خبر: ۸۰۵۰۰

چراکه در بسیاری از عملیات جراحی ، ممکن است به جایگزینی شریان هایی با قطر بزرگ و کوچک نیاز باشد، البته جایگزینی شریان هایی با قطر بزرگ ، مشکلات زیادی را به همراه ندارد ولی در مورد شریان هایی با قطر کوچک مساله برعکس است.
از این رو لازم است از سیاهرگ یا سرخرگ بیمار برای جایگزینی استفاده شود. با این حال متخصصان به دنبال روشهای جایگزینی دیگری نیز بوده اند، چراکه همیشه امکان تهیه رگ جایگزین وجود ندارد.
به همین دلیل بحث جایگزین کردن عروق طبیعی با عروق مصنوعی یا پیوند عروقی سنتزی با خواص فیزیکی و شیمیایی مشابه شریان انسان از درجه اهمیت زیادی برخوردار شده است.
حال یکی از محققان پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران موفق به ساخت پروتزهایی با قطرکم شده است که آماده کار گذاشتن در بدن حیوانات هستند.
گفتگوی ما با دکتر محمدتقی خراسانی ، عضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران ، به این بهانه صورت گرفته است.

رگ مصنوعی چیست و در چه مواردی از آن استفاده می شود؛
رگ مصنوعی در واقع یک تیوپ پلیمری با قطرخاص است که در بدن بیماران ، جایگزین رگ از کار افتاده آنها می شود وخصوصیات زیست سازگاری و مکانیکی و فیزیکی شبیه رگ طبیعی بدن را دارد.
دسته ای از مواد زیست سازگار در ساخت پروتزهای عروقی به کار می روند. کاربرد موفق یک پروتز نه تنها به خواص ماده زیست سازگار به کار رفته برای ساخت آن بستگی دارد، بلکه به عواملی مانند تاریخچه فرآیندی و شرایط ساخت ماده و کاربرد ویژه ماده نیز وابسته است.
همچنین عملکرد پزشکی یک پروتز، به مکان و شرایط کاشت آن وابسته است. ممکن است یک نوع ماده برای ساخت کامل یک عضو مصنوعی مانند عروق مصنوعی به کار رود، اما معمول این است که برای ساخت یک عضو مصنوعی از چندین ماده استفاده می شود، بویژه در وسایل کاملی مانند دستگاه دیالیز خون و قلب مصنوعی.

پروتزهای عروقی چگونه در ساخت رگهای مصنوعی به کار گرفته می شوند؛
پروتزهای عروقی سنتزی برای جایگزینی در رگهای آسیب دیده و در بای پس سرخرگ ها و سیاهرگ های مسدود شده در بدن به کار می روند.
همچنین پروتزهای سنتزی به صورت انشعاب های سرخرگی - سیاهرگی (A-V)در جراحی سرخرگ های قلبی و به عنوان وسیله ای در بهبود بیماری های عروقی ، در بیماری های همودیالیزی به کار می روند.
در بعضی از این کاربردها، عروق مصنوعی با قطر پایین (کمتر از 6میلی متر) لازم است که به صورت باز باقی بماند و لخته ها و آمبولی که جریان خون را مسدود می کنند، نباید تشکیل شوند. اگرچه جایگزینی عروق مصنوعی امکان پذیر است ، اما فقط به رگهای بیشتر از 6میلی متر محدود شده است.
تاکنون عروق مصنوعی با قطر پایین و با کیفیت مناسب ساخته نشده است. لختگی سطحی ، بزرگترین مشکل در ساخت عروق مصنوعی با قطر پایین است.
پلی یورتان ها یکی از مهمترین مواد انتخاب شده برای ساخت این پروتزها هستند، زیرا استحکام کششی و تطابق پذیری بالا و خون سازگاری مناسبی دارند.
یک پروتز سرخرگی ایده آل باید خصوصیات ویژه ای داشته باشد.

چگونه وطی چه مراحلی رگهای مصنوعی ساخته می شوند؛
مواردی که در ساخت پروتزهای عروقی استفاده می شود شامل : پلی (تترافلورواتیلن) یا PTFE ماده سنتزی با نام تجاری تفلون است.
این ماده بی اثرترین ماده بیولوژیکی است که تاکنون شناخته شده است. 2نوع تفلون به عنوان پروتز به کار می روند، نوع پارچه ای و نوع متخلخل. پارچه های تفلونی یا به صورت بافته یا به صورت کشباف هستند.
تفلون متخلخل برای کاربرد در پروتزهای عروقی با قطر بالا (تقریبا 6تا 10میلی متر) خیلی مناسب است.
این ماده که تفلون انبساط یافته (ePTFE)نیز گفته می شود، به صورت پروتزهای عروقی به نام Gore-Texموجود است.

آیا پروتزهای عروقی بنابر کاربردشان به انواع مختلف تقسیم می شوند؛
بله! نوعی از پروتزهای عروقی پلی اتیلن تترفتا لات یا PET با نام تجاری داکرون شناخته می شوند. این ماده مناسب ترین ماده برای ساخت پروتزهای سرخرگی (حداقل در جایگزینی رگهای با قطر بزرگ تا متوسط) است.
این ماده آزمایش زمان را به خوبی پاسخ داده است. انواع و شکلهای گوناگونی از آن برای افزایش اثرات پزشکی پیشنهاد و ساخته شده است. داکرون برای کاربرد در پروتز، به صورت فیلامن های پیوسته کوچک که شبیه نخ ساخته شده اند، فرآیند می شود.
پروتز تهیه شده مستحکم اما سخت و خشن است. از آنجایی که خلل و فرج آن به هم فشرده اند، این پروتز بعد از کاشت ، خون را تراوش نمی کند و نیاز به پیش لختگی ندارد.
در پروتزهای با قطر کم از این مواد استفاده نمی شود، زیرا این مواد بسرعت خون را لخته می کنند. در عروق با قطر کم از پلیمرهای دیگری مانند سیلیکون ها، پلی یورتان ها و کامپوزیت ها استفاده می شود که در زیر توضیحی مختصر درباره آنها داده می شود.
نوع دیگر مواد در ساخت رگهای مصنوعی لاستیک های سیلیکونی هستند که به نظر می رسد در ساخت پروتزهایی با قطر کم مناسب است.
این پروتزهای رپلامین شکل به صورت منطبق با سرخرگ ها عمل می کنند. آزمایش ها نشان می دهند آنها بعد از کاشت ، انطباق پذیری شبیه به سرخرگ ها دارند.
علاوه بر این لاستیک سیلیکونی نخ بخیه را به طور خیلی عالی حفظ می کنند و همچنین برخی از ویژگی های دیگر از خود نشان می دهد.
نوع دیگر نیز پلی یورتان ها هستند. الاستومرهای پلی یورتانی انطباق پذیری مکانیکی بالا، استحکام کششی بالا و تمایل کم به گشادشدگی دارند.
در تحقیقات آزمایشگاهی نشان داده اند الاستومرهای پلی یورتانی در مقایسه با دیگر پلیمرهای به کار رفته در کاشته های قلبی - عروقی خواص شیمیایی و مکانیکی بالایی برای کاربرد در پروتزهای عروقی دارند.

آیا این رگها دقیقا همان قابلیت رگ طبیعی در انسان را دارند؛
باید گفت که هیچ گاه پروتزهای کار گذاشته در بدن کارایی عضو جایگزین را ندارند و در مورد رگ طبیعی نیز این امر صادق است.
در حال حاضر در جراحی ها برای جایگزینی رگ در بدن از رگهای موجود در بدن می توان جایگزین کرد. با این وجود در بعضی از جراحی ها برای پیوند رگ به بدن بیمار با توجه به قطر رگ و ابعاد آن نمی توان جایگزینی از رگهای موجود در بدن بیمار استفاده کرد و در این مورد لازم است در آخرین انتخاب ، از رگهای مصنوعی استفاده کرد.
این رگها تا حدود زیادی عملکرد رگ طبیعی بدن را انجام می دهند ولی کاملا کارایی رگ طبیعی بدن را ندارند، زیرا فاکتورهای زیادی در عملکرد این عروق تاثیرگذار هستند که انسان نمی تواند تمام این عملکردها را در رگ مصنوعی ایجاد کند.
هر چند دانشمندان هر روز با تحقیقات خود به سمت عملکرد بهتر این گونه رگها نزدیکتر می شوند.

تا چه مدت قابلیت این رگها در چرخه خون رسانی حفظ می شود؛
رگهای موجود در بدن را می توان به 2دسته تقسیم کرد. اول رگهایی که قطر داخلی آنها بیش از 6میلی متر است و دوم رگهایی که قطر داخلی آنها کمتر از 6میلی متر است.
در حال حاضر بیشتر رگهای مصنوعی که در بدن انسان کار گذاشته می شوند، از پلیمرهای زیست سازگار و برای جایگزینی رگهایی با قطر بیش از 6میلی متر هستند.
با توجه به قطر زیاد این رگها حساسیت این گونه پروتز عروقی پایین است و می توان گفت که این پروتز در چرخه خون رسانی مشکلی ایجاد نمی کند. همانند رگهای طبیعی بدن کار خود را انجام می دهند.
طبق گزارش ها، عملکرد این گونه رگها در بدن انسان به بیش از 4سال می رسد. اما در مورد رگهای مصنوعی با قطر کمتر از 6میلی متر باید گفت که تاکنون پروتزهای عروقی که بتوانند کارایی طبیعی بدن را داشته باشد موفقیت آمیز نبوده است.
هرچند در این زمینه تحقیقات بسیار زیادی در حال انجام است.

بهترین نامزدها برای استفاده از این رگها چه کسانی هستند؛
برای استفاده از رگهای مصنوعی در بدن انسان بیمار محدودیت سنی وجود ندارد و در هر بیماری که نارسایی در رگهای او مشاهده می شود می توان از پروتزهای عروقی زیست سازگار در بدن آنها کارگذاشت و بیمار درمان می شود.

جدیدترین دستاوردها در زمینه ساخت این رگها چیست؛
هم اکنون درگروه بیومتریال پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران تحقیقات در ساخت پروتزهای عروقی در حال انجام است که این تحقیقات پیشینه 10ساله را دارند.
هرچند ساخت پروتزهای عروقی با بیش از 6میلی متر از مواد پلیمری همچون داکرون و سیلیکون در این پژوهشگاه انجام شده و کارایی خوبی داشته و در مقایسه با نمونه های خارجی حتی در بعضی موارد کارایی بهتری داشته است.
ولی بخش مهمی از تحقیقات در زمینه ساخت پروتزهای عروقی با قطر کم در حال انجام است که خوشبختانه نتایج بسیار خوبی داشته و نتایج در سطح بین المللی ارائه شده است.

رگهای مصنوعی نوین نسبت به نمونه های قبلی چه مزیتهایی دارند؛
در ساخت پروتزهای عروقی با قطر کم برخلاف پروتزهای عروقی با قطر بالا فاکتورهای مختلف در ساخت آن دخالت دارند.
با توجه به این که جریان خون در این گونه رگها پایین است ، احتمال تشکیل لخته و آمبولی خون در این گونه رگها بالا بوده و محققان در تلاشند از پلیمرهای خاص و اصلاح آن و ابداع روشهای فرآیندی ویژه ، پروتزهای عروقی بسازند که جوابگوی آن فاکتورها باشد.

کاربرد رگهای مصنوعی در انسان تا چه اندازه موفق بوده و در چه زمینه هایی قابل توسعه هستند؛
هرچند ساخت پروتزهای عروقی با قطر زیاد هم اکنون در بدن بیماران براحتی کار گذاشته می شود و مشکل خاصی ندارد، ولی هم اکنون تحقیقات در بالا بردن کارایی این پروتزها و اصلاح آنها و همچنین ساخت پروتزهای عروقی با قطر کم متمرکز است و کارهایی که در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی انجام می شود بیشتر بر این قسمت متمرکز است و پروتزهای ساخته شده بیشتر در بدن گوسفند کار گذاشته شده است.
البته بعضی از پروتزها این مرحله را نیز پشت سر گذاشته اند ولی درخصوص پروتزهایی با قطر کم ، مرحله ساخت و آزمایشات اولیه به خوبی انجام شده و آماده کار گذاشتن در بدن حیوانات است.