نظام رعاية مبتكر يهدف إلى إنقاذ الأطراف المبتورة

يتزايد عدد حالات البتر المؤلمة عالميًا، سواءً بسبب حوادث المرور أو العمل أو الأنشطة الترفيهية، أو حتى نتيجةً للهجمات الإرهابية أو الحروب.

قليلٌ من العيادات المتخصصة تُجري عمليات إعادة زراعة ذاتية للمرضى الذين يعانون من إصابات غالبًا ما تُهدد حياتهم، أي إعادة ربط الأطراف المبتورة بالجسم بحيث تستعيد وظيفتها بشكل كامل أو جزئي على الأقل.

إضافةً إلى ذلك، يجب إجراء العملية بسرعة، إذ تُحفظ الأطراف المبتورة في أكياس ثلج كإجراء قياسي، ولا يمكنها البقاء على قيد الحياة إلا لبضع ساعات دون وصول الدم إليها.

ويضم فريق البحث البروفيسورة الدكتورة بيتينا ويجمان، طبيبة الطوارئ والمتخصصة في جراحة القلب في قسم جراحة القلب والصدر والزراعة والأوعية الدموية في كلية الطب في هانوفر (MHH)، والبروفيسورة الدكتورة كيرستن هاسترت-تاليني، رئيسة مجموعة عمل "تجديد الأعصاب الطرفية" في معهد التشريح العصبي وعلم الأحياء الخلوية.

نظام رعاية للأطراف

يسعى العلماء إلى تطوير نظام رعاية للأطراف، يُدمج في أي سيارة إسعاف كصندوق تخزين متنقل، ويمنح المصابين بجروح خطيرة فرصةً للحياة دون بتر أو أطراف صناعية.

يُفترض أن يكون هذا النظام قابلاً للاستخدام بنفس طريقة زراعة الأعضاء، وذلك للحفاظ على أطراف المتبرعين ثم زراعتها بنجاح. وقد وضع العلماء الآن خطةً أوليةً لإنشاء نظام تروية الأطراف خارج الجسم (EVEP)، بما في ذلك تعليمات التروية.

نُشرت ورقتهم البحثية في مجلة الأبحاث الطبية العسكرية.

عامل الوقت مهم

يقول البروفيسور ويجمان، رئيس فريق عمل "تروية الأعضاء خارج الجسم الحي" في مركز ساكسونيا السفلى للهندسة الطبية الحيوية وأبحاث وتطوير الغرسات (NIFE)، حيث يُقام المشروع: "في ألمانيا وحدها، تُجرى حوالي 56,000 عملية بتر سنويًا".

في معظم الحالات، تُستبدل الأطراف المبتورة نتيجة رضوض بأطراف اصطناعية، ويعود ذلك جزئيًا إلى نقص الخبرة في العديد من العيادات في إجراء إعادة الزرع الجراحي المعقد، والذي يتضمن علاج كسور العظام، وإعادة توصيل الأوعية الدموية، وإعادة توصيل الأعصاب.

يلعب الوقت دورًا حاسمًا، إذ يجب تثبيت حالة المصاب بجروح خطيرة أولًا ليتمكن من النجاة.

يُحفظ الطرف في الثلج حتى ذلك الحين.

يقول الجرّاح: "قد يستغرق الأمر أحيانًا أيامًا قبل أن تستقر حالة المريض بما يكفي لإجراء جراحة أخرى".

ومع ذلك، لا تنجو الأطراف من هذا، فبعد فترة من انقطاع تدفق الدم، تُصاب بتلف إقفاري، حيث تموت الخلايا بسبب نقص الأكسجين.

نموذج نظام رعاية الأعضاء

لإنقاذ حياة المرضى المصابين بجروح خطيرة وأطرافهم، يعتمد العلماء على إجراءٍ يُشبه نظام رعاية الأعضاء المحمول.

يربط هذا الإجراء أعضاء المتبرع بنظام دوران دموي اصطناعي عبر مضخة، مما يُحافظ على وظيفة العضو خارج الجسم حتى عملية الزرع.

وقد سبق للبروفيسور ويجمان أن استخدم هذا النظام بنجاحٍ في الممارسة السريرية على القلب والرئتين.

"لقد قمنا باختبار حلول مختلفة للتروية على أطراف الحيوانات الكبيرة وجمعنا أدلة أولية من معايير مختلفة مثل تحليل غازات الدم، وعلامات المصل، والتصوير الحراري، وحركة المفاصل، على أن نظامنا يعمل بشكل موثوق ويمكنه الحفاظ على الأنسجة لأكثر من 6 ساعات"، كما يوضح البروفيسور ويجمان.

لتهيئة ظروف واقعية قدر الإمكان، خطط العلماء لساعتين من فترة نقص التروية الدافئة، حيث لا يُغذّى الطرف بالدم أو بأي شكل آخر.

هذا يُحاكي الفترة بين البتر المؤلم والوصول إلى مركز إعادة الزرع.

منع تكاثر الأعصاب

لضمان أداء الطرف لوظيفته على أكمل وجه بعد إعادة الالتحام، يُركز فريق البحث أيضًا على الأعصاب لأول مرة عالميًا.

يوضح البروفيسور هاسترت-تاليني: "يمكن للأعصاب المقطوعة في جذع الطرف أن تطول وتتشابك، مما يُسبب ألمًا وهميًا".

لمنع حدوث ذلك، ولضمان نمو الأعصاب بشكل مُستهدف، يجب أولاً تفكيك الأجزاء التالفة من الطرف بالكامل، وتجهيز المنطقة المحيطة بها لنمو الألياف العصبية الجديدة.

يتطلب هذا، من بين أمور أخرى، مواد ناقلة مُختلفة تُثير نوعًا من التفاعل الالتهابي.

يقول عالم التشريح: "لهذا السبب، على عكس نظام رعاية الأعضاء، لا نستخدم الأدوية المضادة للالتهابات في محلول تروية الأطراف لدينا".

يقول البروفيسور هاسترت-تاليني: "التعليمات الأساسية لبرنامجنا EVEP جاهزة، لقد سيطرنا على إمداد الأنسجة، وخفضنا بشكل ملحوظ تراكمات السوائل الضارة".

يسعى العلماء بعد ذلك إلى دراسة كيفية تحسين تركيبة محلول التروية لضمان تحضير الأعصاب على النحو الأمثل في الوقت نفسه.

كما أنهم يرغبون في إطالة أوقات التروية للسماح بفترة نقل أطول.

يعتقد العلماء أن الحاجة الطبية لتطويرها ستستمر في التزايد.

ويشير البروفيسور ويجمان إلى أنه "وفقًا للدراسات العلمية، من المتوقع أن يزداد عدد حالات البتر الرضحي بأكثر من 70% بحلول عام 2025".