دانشجوی ایرانی دانشگاه «استنفورد» و همکارانش برنده اولین جایزه اختراعات مهندسی زیست پزشکی آمریکا شدند

ابداع دستگاه پیشگیری از سکته مغزی
دانشجوی ایرانی دانشگاه «استنفورد» و همکارانش برنده اولین جایزه اختراعات مهندسی زیست پزشکی آمریکا شدند

نیما حکمت، دانشجوی ایرانی دوره دکتری بیومکانیک دانشگاه «استنفورد» و همکارانش با ابداع دستگاهی جدید برای درمان ضایعات مغزی و پیشگیری از سکته، نخستین جایزه نوآوری مهندسی زیست پزشکی (BMEidea) اتحادیه ملی مخترعان و نوآوران دانشگاهی آمریکا (NCIIA) را دریافت کردند.

به گزارش خبرنگار «پژوهشی» خبرگزاری دانشجویان ایران، این طرح ابداعی چندی پیش، جایزه اول مسابقه طراحی برنامه‌های تجاری‌سازی طرح‌های تحقیقاتی بنیاد (LES (Licensing Executive Society را که در سطح دانشگاه‌های آمریکا و کانادا برگزار شد کسب کرده است.

نیما حکمت، عضو تیم تحقیقاتی مهندسی پزشکی دانشگاه استنفورد و از برندگان جایزه ۱۰ هزار دلاری در گفت‌وگو با خبرنگار پژوهشی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) اظهار داشت: دستگاه ساخته شده که در حال حاضر در مرحله تست حیوانی است برای درمان نوعی عارضه در رگ‌های مغزی موسوم به cerebral aneurysm کاربرد دارد که می‌تواند به سکته مغزی و نهایتا مرگ افراد منجر شود. در این عارضه که تنها در آمریکا حدود ۱۰ تا ۱۵ میلیون نفر به آن مبتلا هستند، بخش‌هایی از رگ‌های خونی مغز به دلایل مختلف ضعیف و متورم شده و در نهایت پاره می‌شود که باعث ایجاد خونریزی و سکته مغزی می‌شود.

وی افزود: ‌در این طرح تحقیقاتی که با همکاری یک تیم پنج‌نفره از دانشجویان مهندسی پزشکی دانشگاه استنفورد انجام شد توانستیم با موفقیت این دستگاه را بسازیم و با توجه به نتایج خوب تست‌های آزمایشگاهی پیش‌بینی می‌شود که تا حدود سه تا پنج سال آینده بتوانیم نمونه عملی دستگاه را جهت درمان بیماران تولید و عرضه کنیم.

این محقق ۲۴ ساله گروه طراحی زیستی دانشگاه استنفورد در تشریح بیشتر عارضه cerebral aneurysm گفت: دو نوع سکته مغزی در انسان بروز می‌کند که یک نوع آن ناشی از کمبود اکسیژن مغز و دیگری ناشی از خونریزی مغزی است که یکی از علل آن عارضه cerebral aneurysm است. این عارضه می‌تواند به صورت‌های گوناگون در یک یا چند بخش از رگ‌های مختلف مغز ایجاد شود.

وی خاطر نشان کرد: در حال حاضر برای درمان این عارضه از دو شیوه استفاده می‌شود. یک روش جراحی مغز است که طی آن با شکافتن سر و دسترسی به مغز سعی می‌کنند با جراحی سطح آسیب دیده رگ را مسدود کنند تا از خونریزی آن جلوگیری شود. این روش علاوه بر هزینه بسیار بالا و خطرات و دشواری هایی که دارد در برخی موارد که محل عارضه در وسط مغز بوده و امکان دسترسی به آن وجود ندارد قابل استفاده نیست.

حکمت در گفت‌و‌گو با ایسنا افزود: روش دیگر استفاده از دستگاهی است که از طریق رگ‌های سایر بافت‌ها به محل عارضه در مغز می‌رسد و با مکانیزم‌های ویژه آن را مسدود می‌کند. از حدود ۱۲ سال پیش شیوه‌ای موسوم به coiling ابداع شده که در کشورهای مختلف از جمله ایران استفاده می‌شود. در این روش لوله‌ای بسیار باریک با قطر کمتر از ۲ میلی متر از طریق رگ‌های دست یا سایر اندام‌ها به طرف مغز هدایت می‌شود و پس از رسیدن به محل عارضه کویل (توده‌یی سیمی شکل از جنس استیل) را در فضای متورم رگ قرار می‌دهد که از پاره شدن جداره رگ و خونریزی مغزی جلوگیری کند.

وی تصریح کرد: ‌مشکل اساسی این روش این است که احتمال دارد «کویل» جاسازی شده پس از مدتی از محل خود خارج شده و وارد فضای رگ شود و خود باعث نوعی سکته مغزی از نوع کمبود اکسیژن شود.

من و چهار نفر دیگر از دانشجویان آزمایشگاه دانشگاه استنفورد تلاش کردیم دستگاهی بسازیم که استفاده از آن هم برای پزشک و هم برای بیمار ساده تر بوده و نیازی به جراحی مغز نداشته نباشد و از طرف دیگر در تمام انواع این عارضه قابل استفاده باشد و مهمتر از همه خطرات و عوارض احتمالی شیوه‌های کنونی نظیر سکته مغزی را در پی نداشته باشد.

به گفته حکمت، این پروژه که با بودجه‌ای حدود ۵ هزار دلار آغاز شده در مدت شش ماه به مرحله تست In vitro رسیده و در حال حاضر در مغز خوک با موفقیت در حال آزمایش است.

برنده جایزه اختراعات مهندسی زیست پزشکی آمریکا درباره نحوه عملکرد دستگاه ابداعی گفت: ‌این دستگاه در واقع لوله‌ای به قطر کمتر از ۲ میلی متر است که در سر آن یک بادکنک مخصوصی که خودمان طراحی کرده‌ایم قرار می‌گیرد.

لوله دستگاه از طریق رگ‌های بدن به محل عارضه در رگ‌های مغزی هدایت می‌شود و پس از رسیدن به محل بادکنک آن که از جنس پلیمرهای ویژه است در بخش متورم شده قرار می‌گیرد و از طریق لوله، مایع مخصوصی به داخل آن تزریق می‌شود. به این ترتیب بادکنک بزرگتر شده و به خوبی در محل متورم شده رگ جاسازی می‌شود و در ادامه لوله انتقال دهنده از آن جدا می‌شود. کل مراحل استقرار و رهاسازی بادکنک در محل عارضه در مدتی حدود ۵/۱ دقیقه انجام می‌شود.

حکمت درباره زمان کل انجام این عمل از فرستادن لوله به داخل رگ‌ها به خبرنگار ایسنا گفت: ‌این امر به عوامل مختلفی نظیر محل قرار گیری عارضه، تجربه پزشک، ‌سن بیمار و … بستگی دارد. رگ‌های برخی بیماران به ویژه سالمندان حالت مارپیچی دارد که رد کردن لوله از آن ممکن است از نیم ساعت تا ۲ ساعت به طول بینجامد ولی بهرحال تلاش می‌کنیم حتی الامکان زمان مرحله اصلی و حساس عمل را هرچه کوتاهتر کنیم.

وی در پایان تصریح کرد: مزیت دیگر این شیوه این است که در روش کویلینگ ممکن است تا تعداد ۷،‌ ۸ کویل برای ترمیم هر عارضه استفاده شود که قیمت هر کویل ۸۰۰ دلار است ولی در شیوه ابداعی تنها از یک دستگاه استفاده می‌شود و جنس آن به صورتی است که کاملا استحکام دارد.