پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی

مدلی برای تعیین مکان مناسب کاشت دفیبریلاتور در کودکان

کودکانی که با کوچکی غیرطبیعی یا نقص قلبی به دنیا می‌آیند ، برای استفاده از دفیبریلاتورهای معمول با مشکل مواجهند. برای رفع این مشکل و تعیین محل مناسب جاگذاری دفیبریلاتور در بدن این کودکان ، محققین مدل سه‌بعدی رایانه‌ای طراحی کرده‌اند که بهترین مکان برای ایمپلنت دفیبریلاتور را تعیین کند.
مهندسان و محققین پزشکی در دانشگاه جان هاپکینز ، یک مدل سه بعدی رایانه‌ای از قلب کودک طراحی کرده‌اند تا راهنمایی باشد برای یافتن محل بهینه برای دفیبریلاتور که ریتم قلبی را تنظیم می‌کند.
کودکانی که با کوچکی غیرطبیعی یا ناهنجاری قلبی به دنیا می‌آیند ، گزینه‌های کمی برای درمان مشکل خود دارند ؛ یکی از این گزینه‌ها استفاده از دفیبریلاتورهایی است که پالس‌های الکتریکی برای تنظیم ریتم قلب ارسال می‌کند ، اما این وسیله‌ها به طور کلی برای بزرگسالان و یا کودکانی با سایز طبیعی قلب طراحی شده‌اند. روش معمول در این موارد این است که دفیبریلاتور را خارج از بدن کودک کار می‌گذارند اما در این حالت هم گاهی اوقات وسیله در زمان‌های نادرست تپش می‌دهد ، حال یا با ارسال تپش در زمانی که نیاز نیست ، یا با عدم ارسال در زمان نیاز. علاوه بر این مشکل ، ایمپالس‌ها ممکن است برای کودک بیش از حد قوی یا دردناک باشند.

پروفسور ناتالی ترایانووا ، مهندسی پزشک سرپرست تیم تحقیقاتی به همراه همکارانش ، هدف خود را فراهم کردن وسیله‌ای برای تیم پزشکی قرار دادند که بهترین مکان برای قرار دادن دفیبریلاتور در داخل بدن یک کودک با این شرایط را پیدا کند. این نقطه‌ی بهینه می‌تواند با وجود ارسال کمترین میزان انرژی و با شوکی آرام ، ریتم قلبی کودک را مجدداً تنظیم کند. این دو عامل ، یعنی میزان انرژی کم و شوک آرام ، از درد بیمار کم کرده و عمر باتری را افزایش می‌دهند.

محققین جان هاپکینز این مدل را از اسکن‌های قلب تصاویر MRI با رزولوشن پایین طراحی کردند. تصاویری که در این نمونه از کودکی گرفته شده بود که بدون دریچه‌ی سه‌لتی و بطن راست متولد شده بود. دریچه‌ی سه‌لتی به طور طبیعی دهلیز راست را به بطن راست متصل کرده و جریان خون را از دهلیزی راست به بطن هدایت می‌کند. این تیم از روی اسکن‌های MRI یک مدل سه‌بعدی رایانه‌ای از قلب ساخت که ریتم قلبی نامنظم و به طور خطرناکی ضعیف کودک را شبیه‌سازی می‌کرد.
این مدل نمایش فیبر ماهیچه‌ی قلبی بیمار و بافت متصل‌کننده در سطح سلولی و یک سطح بالاتر از سلولی را ارائه می‌دهد. همچنین این مدل نواحی اطراف قلب شامل ریه‌ها ، استخوان‌ها و چربی احاطه‌کننده‌ی این ناحیه را پوشش می‌دهد.
با این مدل ، محققین می‌توانند جاسازی یک دفیبریلاتور در 11 موقعیت مختلف در این بیمار را شبیه‌سازی کنند. محققین موفق شدند بر اساس شبیه‌سازی‌ها دو محل برای وسیله پیدا کنند که در آن‌ها کمترین شارژ دفیبریلاسیون برای تنظیم ریتم قلبی کودک مورد نیاز بود. این تیم تصمیم دارد آزمایش‌های بیشتری بر روی ظرفیت‌های این مدل در کمک به کودکان متولد شده با نقص قلبی انجام دهد.

کلمات کلیدی: biomedical engineering ، مهندسی پزشکی ، آشنایی با مهندسی پزشکی ، معرفی مهندسی پزشکی ، مهندسی پزشکی گرایش بالینی ، مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک ، مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک ، مهندسی پزشکی گرایش بیومتریال (بیومواد) ، مهندسی پزشکی ایران ، مهندسی پزشکی دانشگاه پیام نور ، پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی ، اخبار و تازه های مهندسی پزشکی ، مقالات مهندسی پزشکی ، آموزش مهندسی پزشکی ، دانلود کتاب های مهندسی پزشکی ، دانلود جزوه های مهندسی پزشکی ، دانلود نمونه سوالات امتحانی مهندسی پزشکی ، دفیبریلاتور ، بیماری قلبی ، ریتم قلبی ، MRI