متابعة حركة القلب البشري عن طريق موجات لولبية دورانية

متابعة حركة القلب البشري عن طريق موجات لولبية دورانية

21 أكتوبر , 2022

دقق بواسطة:

هاجر عقدة

تحث الإشارات الكهربائية القلب على التقلص؛ ولكن سرعانٍ ما تسبب هذه الإشارات في تكوين موجات لولبية التي قد تؤدي إلى حالات قلبية خطيرة، مثل تسارع ضربات القلب والرجفان. طور الباحثون في معهد جورجيا للتكنولوجيا والأطباء في كلية الطب بجامعة إيموري مفهومًا جديدًا لهذه الحالات المعقدة من خلال التصورات والفحوصات  الأولية عالية الدقة للموجات اللولبية المستقرة في البطينات البشرية.

صرح البروفيسور فلافيو فينتون من كلية الفيزياء موضحًا: “لقد عرف الأطباء منذ عقود أنه قد يحدث موجات لولبية ناجمة عن النشاط الكهربائي داخل القلب، وقد أجرى الباحثون تجاربًا على قلوب الحيوانات والبشر قبل ذلك، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يُرسم فيها مخطط لتطور الموجات اللولبية المستقرة نسبيًا للجهد والكالسيوم في بطينات قلوب الإنسان بدقة مكانية وزمنية عالية جدًا”.

تشكل دراسة القلوب الحية من مرضى زراعة القلب نافذة نادرة للتعرف على السلوك التفصيلي للقلب أثناء الحالات التي يصعب علاجها مثل الرجفان، حيث يمكن للأطباء فهم كيفية بدء الموجات اللولبية واستدامتها مما قد يؤدي إلى علاجات جديدة.

كان العمل الحالي جزءً من تعاون دام عقدًا بين كلية جورجيا للتكنولوجيا للفيزياء وكلية إيموري للطب.

نشر الباحثون أحدث النتائج التي توصلوا إليها في مجلة هارت رذم: “أظهرت الملاحظة المباشرة لعودة الموجة اللولبية المستقرة في البطينين لقلب بشري كامل باستخدام الخرائط الضوئية للجهد والكالسيوم وتفكك الموجة اللولبية  ورسم الخرائط البصرية في قلب الإنسان المستأصل، الانتقال من حالة تسرع القلب البطيني للرجفان البطيني والإنهاء الذاتي”.

رسم مخططات القلب

طبق الباحثون صدمات كهربائية مؤقتة على القلب لتهيئة الظروف للموجات اللولبية، بعدها قاموا بحقن الأصباغ الفلورية للجهد والكالسيوم في بدائل الدم التي تحافظ على حياة القلب وذلك لتصوير الموجات الحلزونية وتسجيلها حيث تمكنهم التغييرات في شدة الضوء من تسجيل الإشارات عبر أنسجة القلب، وهي تقنية تُعرف باسم رسم الخرائط البصرية.

أوضح إليجا أوزيلاك، عالم أبحاث الفيزياء في معهد جورجيا للتكنولوجيا: “نستطيع بهذه الطريقة تصوير الكالسيوم والموجات الكهربائية في القلب في وقتٍ واحد وذلك بقياس التغيرات في شدة الضوء كتغيرات مباشرة في الكالسيوم والجهد في خلايا القلب، الشيء المدهش في هذه التقنية هو أنه باستخدام كاميرا عالية الدقة، يمكننا الحصول على قياسات الجهد والكالسيوم بدقة مكانية وزمنية عالية جدًا لا يمكن أن تكون ممكنة حتى باستخدام الآلاف من أقطاب التسجيل حول القلب”.

كل قلب له حالة مختلفة تؤدي إلى الحاجة إلى عملية زرع، لذلك يمكن للباحثين التحقيق في ديناميكيات الموجات اللولبية الموضحة لأنواع وشدة المرض المختلفة.

التعاون مع الأطباء

واصل فريق فينتون دراسة الموجات اللولبية في القلب لأكثر من عقدين، حيث تعتبر الموجات اللولبية مرشحًا جيدًا لمجال فيزياء الديناميكيات اللاخطية، حيث الأنظمة التي تبدو غير متوقعة ليست عشوائية ولكنها فوضوية. كما أوضح فريق فينتون نظريًا في وقت سابق من هذا العام أنه يمكن تطوير طرق للتحكم في الموجات اللولبية وإنهائها لوقف الرجفان مع القليل من الطاقة.

عمل هذا الفريق في السابق مع الأسماك والزواحف والبرمائيات وبعض قلوب الثدييات. ومع ذلك وبفضل التعاون مع ايموري، تمكنوا من دراسة عشرة من القلوب البشرية من مرضى زرع تلقوا قلبًا جديدًا في العام الماضي.

كما قال فينتون: “نحن محظوظون جدًا بوجود هذا التعاون القوي بين ايموري ومعهد جورجيا للتكنولوجيا لإجراء هذه التجارب. هناك قلة من الأطباء الراغبون في الشراكة مع الفيزيائيين للبحث في عدم انتظام ضربات القلب، بالإضافة إلى علاج المرضى. كان البحث أيضًا مثيرًا للاهتمام من الناحية الطبية”.

 قال شهريار إيرفانيان، طبيب قلب إيموري في المجموعة: “كان لدي رؤية مبسطة للرجفان البطيني، بناءً على ما أراه في العيادة وما قرأته، لكن النظر في الواقع إلى الرجفان البطيني مباشرةً من خلال هذه التجارب يعطي منظورًا مختلفًا عن التعقيد وما يحدث بديناميكياتها”.

قال الدكتور أندريه جي كليبر أستاذ علم الأمراض في مجموعة الفيزياء الحيوية للأمراض في كلية أ. بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية في جامعة هارفارد: “رسم مخطط الموجات الكهربائية والكيميائية في وقت واحد في قلب الإنسان المعزول يوفر إمكانية فريدة للتحقيق في آليات الموت القلبي المفاجئ على مستوى وظيفي جديد وربط التغيرات الكهربائية الديناميكية التي تميز عدم انتظام ضربات القلب الخبيثة بالأمراض المحددة والفردية للمرضى”.

يواصل الباحثون دراسة القلوب المستكشفة ويأملون في تكييف التجارب ليس فقط من أجل العلوم الأساسية، ولكن لتحسين العلاجات. على سبيل المثال، تُعالج معظم حالات عدم انتظام ضربات القلب من خلال الاستئصال، أو حرق ركيزة الدوائر المعيبة، أو الصدمات الكهربائية، ويمكن لهذا البحث أن يجعل مثل هذه العلاجات أكثر استهدافًا وأكثر تخصيصًا.

قد يكون لمثل هذه التطورات تداعيات هائلة على مستقبل علاج عدم انتظام ضربات القلب، الذي يُعد سببًا رئيسيًا للوفاة في الولايات المتحدة.

قال نيل باتيا، أستاذ مساعد في الطب في إيموري وعضو في التعاون: “من الصعب رسم مخطط للرجفان البطيني بسبب عدم استقرار المريض وتعقيد الإشارات”.

هذا البحث له مضاعفات سريرية كبيرة محتملة، لكن يمكننا فهم تطور المخططات المفصلة لديناميكيات الموجة اللولبية، من خلال رسمها بشكل أفضل وتحديد ما إذا كان يمكن علاج القلب وكيفية علاجها باستراتيجيات أفضل من عمليات القسطرة.

المصدر: https://medicalxpress.com

ترجمة: نور الهدى عبد الوحيد

مراجعة وتدقيق: د. هاجر عقدة

لينكد إن: hager-okda


اترك تعليقاً

القائمة البريدية

اشترك في قائمتنا البريدية ليصلك جديد مقالاتنا العلمية وكل ماهو حصري على مجموعة نون العلمية

error: Content is protected !!