Table of Contents
الثورة غير المنظورة: أجهزة القلب المُتَوَقَّلة بالكامل ووعودهم السريرية
إن أمراض القلب والأوعية الدموية ما زالت السبب الرئيسي للوفاة على الصعيد العالمي، مما أدى إلى الحاجة الملحة إلى تكنولوجيات توفر الرعاية المستمرة دون المساس بحياة المريض اليومية، كما أن أجهزة القلب الخارجية التي تُعالج بالبطاقات الوعائية، مثل أجهزة التسارع التي تستخدمها الخيوط الاصطناعية، وأجهزة الاستنشاق المحتوية على الوعود، قد أنقذت أرواح الملايين من البشر، ولكنها تُحدث مع ذلك عيوب كبيرة: مخاطر العدوى على طول الاختراقات، وحياة الخارجية التي تتطلب جراحات.
التحديات التي تواجه الحدود التي يُعَدّ فيها التصميم
مدة الخدمة وطولها: هندسة العقود داخل الهيئة
الجسم البشري هو بيئة عدائية للالكترونيات، وعادة ما يكون هذا الإجهاد الميكانيكي الداكنة من نبضات القلب، والتنفس، والحركة الهزلية، وأجهزة الزرع يجب أن تصمد أمام البلايين من دورات الإجهاد دون فشل في الإجهاد، و يجب أن تقاوم المواد التآكل من السوائل الأيونية بينما تحافظ على السلامة الكهربائية.
إدارة الطاقة: مشكلة الطاقة البديلة
حتى مع وجود أجهزة متحكمة صغيرة قادرة على استخدام الطاقة وأجهزة مدمجة ذات تطبيقات محددة، أجهزة القلب المزروعة تحتاج إلى مصدر طاقة موثوق به،
التواؤم البيولوجي ورد الجسم الأجنبي
أيّ زرع يُسبّبُ نظامَ النسيجِ النسيجِيّ، النسيج المُؤكّدِ، النسيجِيّ، النسيجِيّ، النسيجِيّ، النسيجِيّ، الْمُضْعُ، الْعَدَةِ الْمُخَدِّيِّيِّةِ، الْمُ،
العقبات التنظيمية والتعقيدات في المحاكمات السريرية
إن جلب جهاز القلبي إلى السوق يتطلب نقل مستلزمات تنظيمية، وفي الولايات المتحدة، تصنف إدارة الأغذية والمخدرات أكثر الأجهزة نشاطاً، مثل الفئة الثالثة، وتحتاج إلى بيانات مطولة عن طريق السوق، وتضيف شهادات متطورة إلى درجة الحرارة الأخرى إلى نظام مراقبة المواد الكيميائية، وتصنف الاختبارات السريرية لهذه الأجهزة بشكل متسرع، ولا بد أن تكون فعالة تماماً.
الفرص التي يمكن أن تُعيد تحديد علاج القلب
التعدين والمواد الذكية: أصغر، وسمار، وأكثر أمنا
"الحركة اللامعة لقانون "مور" قد تتقلص بشكل كبير "الجهاز الكهربي المتحرك" "والجهاز الكهربي" "الذي يُنشر" "يُمكنه أن يُقلل من الاصطدام"
الاتصال اللاسلكي وإدارة المرضى عن بعد
بالإضافة إلى ذلك، فإن أجهزة التعبئة الكاملة التي تتواصل مع المبرمجين الخارجيين من خلال الترددات اللاسلكية (الفرقة الهاتفية المتوسطة الأجل 402-405 MHz) أو وصلات خطية قريبة من الحقول، وتُحدِّد سرعة نقل أجهزة الترددات الكهربائية من جهاز الترددات المتوسطة (Blutooth Low Energy) وأجهزة الاتصال الطبية (MICS) من سرعة نقل البيانات إلى أجهزة التنبيه الذكية والسحب.
الاستخبارات الفنية والألغاريتمات الادبية داخل الهيئة
(أ) إن الأجهزة الحديثة الصنع هي أساساً حواسيب تعمل في خوارزميات متطورة، ولكن القفزة التالية تدمج التعلم الآلي مباشرة على الجهاز - الحافة AI - لتحلل الإشارات الاصطناعية في الوقت الحقيقي، ومعظم الأجهزة التي تكتشف الحساسية البسيطة للصدمات القلبية، مثل البطاطس الخافتة أو التفشي.
أجهزة الدمج الذاتي وخلايا الوقود الأحيائي
إذا كان جمع الطاقة يمكن أن يكون موثوقاً ومأموناً، فإنه سيفتح الصنبور المقدس للأجهزة المزروعة: جهاز لا يحتاج إلى استبدال، بالإضافة إلى مسببات الطاقة الميكانيكية التي تحول الطاقة إلى كهرباء، فإن الباحثين يتحرون عن خلايا الوقود الحيوي التي تستخدم الأنزيمات أو البلورات المجهرية لتوليد الكهرباء من غلوكوز واكسجين في الدم.
تجربة المرضى: نوعية الحياة ونتائج الانتقال الطويل الأجل
بالإضافة إلى أنّ الفشل النهائي لأيّ جهاز مُشغّل هو كيف يؤثر على حياة المريض، وأجهزة الزرع الكامل تزيل "الضعف" المُمكنة من الفشل في الجلد، وتخفض نقاط الدخول الخارجية التي يمكن أن تُصاب بها، وتزيل مخاوف الهجرة الرئيسية، وهذا يعني أنّه بالنسبة للمرضى النشطين، تُقيّم البطارية، والرياضات اللاّاقة، ولا يخشى أنّ تُحدث أيّ متاعات.
الاتجاهات المستقبلية: التكامل مع الطب الإبداعي والنظم الهيدروجينية
كما أن أكثر الفرص وضوحاً تكمن في تقاطع الأجهزة والبيولوجيا، فبدلاً من مجرد التقلب أو الصدمة، يمكن أن تساعد الزرع في المستقبل على إعادة بناء النسيج القلبي، واكتشاف الأجهزة الميكانيكية الحيوية التي تستخدمها الخلايا الاصطناعية، وتركيب الخلايا الميكانيكية ذات الصبغة الصبغة المغناطيسية العالية(22).
الاستنتاج: مسار تعاوني
إن أجهزة القلب المزيفة بالكامل لم تعد خيال علمي، بل هي موجودة هنا بالفعل في شكل صانعي وقود غير متقنين، وأجهزة استشعار للضغط اللاسلكي، وتحديات القدرة على البقاء، والقدرة على المنافسة البيولوجية، و الموافقة التنظيمية، و لكن هذه الوسائل تُعالج بشكل منهجي من قبل أفرقة متعددة التخصصات من علماء المواد، والمهندسين الكهربائيين، وأجهزة التكييف الذاتي.