قلب بی‌وقفه در حال پمپ کردن خون به داخل رگ‌هاست تا بتواند اکسیژن موجود در خون را به تمام سلول‌های بدن برساند، در حالی که قلب نیز مانند دیگر اعضای بدن نیازمند دریافت اکسیژن و خون‌رسانی دائمی است که عروق کرونر این وظیفه را به عهده دارند. تصلب جدار داخلی عروق کرونر یا سخت‌شدگی‌ رگ‌ها، سبب ایجاد اختلال در خون‌رسانی می‌شود.
امروزه این بیماری در کشور ما نیز مانند دیگر کشورها شیوع پیدا کرده است. یکی از روش‌های درمان این بیماری، آنژیوپلاستی عروق کرونر است که معمولا با استنت انجام می‌شود. استنت یک لوله کوتاه فلزی مشبک است که روی بالن قرار می‌گیرد. بالن و استنت به محل تنگی عروق کرونر هدایت می‌شود.
در محل تنگی عروق بالن متسع شده و استنت باز می‌شود که بین دو دیواره رگ جاگذاری می‌شود و به باز نگه داشته شدن رگ کمک می‌کند. اگرچه بیش از این آنژیوپلاستی بدون استفاده از استنت انجام می‌شد، اما امروزه به دلیل تاثیر بسیار زیاد استنت در مدت زمان باز ماندن رگ بعد از آنژیوپلاستی از این روش استفاده می‌شود.
با توجه به پیشرفت‌های به دست آمده در علم پزشکی، امروزه تغییرات بسیار زیادی در ساختار استنت‌های اولیه ایجاد شده که کارایی آنها را در مقایسه با گذشته افزایش داده است.
از آنجا که از سال ???? تاکنون استفاده از آلیاژهای فلزی حافظه‌دار شکلی در پزشکی مطرح شده است، در حال حاضر پیشرفت‌های زیادی در این زمینه به دست آمده که منجر به گسترش کاربرد این روش در زمینه‌های مختلف قلب و عروق، گوارش و مجاری ادراری و همچنین اصلاح اندام‌های ناقص، ارتودنسی و حتی تجهیزات پزشکی شده است.
یکی از مهم‌ترین کاربردهای این نوع آلیاژهای فلزی استفاده از آنها به عنوان استنت است. در سال‌های اخیر با توجه به رشد روزافزون روش‌های جراحی غیرتهاجمی، استفاده از استنت‌های دارای مکانیسم انبساط خود به خودی در بازگشایی عروق نیز افزایش یافته است که در آنژیوپلاستی عروق در سرخرگ‌هایی که دچار تنگی حاد و شدید شده باشند برای باز نگه داشتن عروق مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در این روش، حجم استنت حافظه‌دار شکلی با استفاده از فرآیندی ترمودینامیکی به شکل موقت کاهش یافته و با سوار شدن روی کاتتر و از طریق کشاله ران یا دست به محل گرفتگی هدایت می‌شود.
به گفته دکتر شادی حسن‌آجیلی، دانش‌آموخته مهندسی پلیمر از دانشگاه تربیت مدرس که اجرای این طرح تحقیقاتی را به راهنمایی خانم دکتر گلشن ابراهیمی به عهده داشته است اثر حافظه در این استنت پس از هم‌دما شدن با بدن آشکار می‌شود. در این حالت، استنت به شکل اصلی خود برگشته و درون رگ باز می‌شود.
این عمل سبب اتساع رگ در ناحیه گرفتگی شده، مانع تنگی مجدد در جدار رگ می‌شود. در حال حاضر از استنت‌های فلزی معمولی و حافظه‌دار به صورت گسترده در درمان این عارضه یعنی برطرف شدن تنگی عروق استفاده می‌شود.
یکی از نقاط ضعف استنت‌های فلزی در این زمینه، انعطاف‌پذیری پایین آنها در مقایسه با جدار عروق است. این ویژگی سبب می‌شود در مناطقی از استنت تمرکز تنش بر دیواره رگ ایجاد شود که در نتیجه با توجه به ویژگی‌های هندسی استنت‌های فلزی، احتمال بروز صدمات شدید بر دیواره افزایش خواهد یافت.
علاوه بر این، فلزات در مقایسه با پلیمرها از زیست سازگاری پایین‌تری برخوردارند و چنانچه به عنوان کاشتنی استفاده شوند، احتمال پس زدن آنها از سوی بدن با مکانیسم واکنش التهابی بیشتر خواهد بود.
در این شرایط، سیستم ایمنی بدن سلول‌هایی خاص در جدار رگ‌ها ترشح می‌کند که می‌تواند موجب بسته شدن مسیر جریان خون شود. با توجه به این موضوع، مدتی است که استفاده از پلیمرها به عنوان ماده‌ای در ساخت استنت‌های قلب و عروق مورد توجه قرار گرفته است.
این نوع استنت‌ها علاوه بر این‌که مشکلات موجود در استنت‌های فلزی را به حداقل می‌رسانند از مزیت‌های دیگری مانند سهولت فرآیند ساخت، کاهش قیمت، قابلیت بارگذاری دارو و زیست سازگاری نیز برخوردارند.
به گفته دکتر حسن‌آجیلی، طراحی ساخت استنت پلیمری هوشمند با اثر حافظه شکلی از ترکیب پلیمری دوجزیی از جنس پلی‌یورتان و پلی‌کا پرولاکتون برای اولین بار در کشور مورد مطالعه قرار گرفته است.
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های طرح این است که برای اولین بار تلاش شده ترکیبی از این ? ماده پلیمری با اثر حافظه شکلی ساخته شود که اثر آن در محدوده‌های دمای بدن قابل مشاهده است.
اگر این ترکیب پلیمری تا دمایی بالاتر از نقطه ذوب بلورهای آن گرم شود، جریان پیدا نخواهد کرد. در این حالت، تنش اعمال‌شده بر ماده سبب جهت‌گیری زنجیرها می‌‌شود. اگر پلیمر با حفظ تنش خنک شود مناطق عبوری در فاز پلی‌کا‌پرولاکتون تشکیل شده و سبب انجماد تنش الاستیک می‌شود بنابراین حتی با حذف تنش، شکل موقتی در ماده حفظ خواهد شد.
شکل اولیه نیز با گرمایش ماده تا بالای دمای ذوب بلورها بازیابی می‌شود. وجود دامنه‌های سخت در پلی‌یورتان که همچون اتصالات عرضی عمل می‌کند عاملی است که نقش مهمی در برگشت‌پذیری ماده دارد.
در ترکیب پلیمری پیشنهادی برای ساخت استنت‌ها، دمایی که در آن اثر حافظه شکلی مشاهده می‌شود در محدوده دمای بدن تنظیم شده است. به همین دلیل استنت پلیمری با ویژگی‌های هندسی به صورت موقت به فنری با قطر داخلی کوچک‌تر تبدیل شده و به کمک سیستم انتقال‌دهنده مانند کاتتر به محل گرفتگی در رگ منتقل می‌شود.
فنر با گرمایش موضعی تا اندکی بالاتر از دمای بدن و گذر از دمایی که در آن اثر حافظه شکلی مشاهده می‌شود، باز شده و به شکل دائم خود درمی‌آید. برای استفاده کاربردی از این استنت پلیمری، آزمون‌های زیست سازگاری در محیط آزمایشگاه، در گروه‌‌ هماتولوژی دانشگاه تربیت مدرس و تحت نظارت دکتر سلیمانی انجام شده است.
زیست سازگاری ترکیب پیشنهادی در محیط آزمایشگاه، با استفاده از سلول‌های فیبروپلاست مورد بررسی قرار گرفته است. چسبندگی و تکثیر مناسب سلول‌هایی که به روش‌های کیفی و کمی ارزیابی شده است، نشان می‌دهد این ترکیب پیشنهادی از نظر ایجاد مسمومیت سلولی مشکلاتی را به وجود نخواهد آورد.
به گفته دکتر حسن‌آجیلی، در بخش دیگری از این تحقیق برای انجام آزمایش در بطن موجود زنده، مدل حیوانی گوسفند تحت عمل جراحی قرار گرفته است و استنت درون سرخرگ گردن (کاروتید)‌ کاشته شد.
این بخش از طرح تحقیقاتی انجام‌شده در بخش تحقیقات بالینی مرکز قلب تهران و با همکاری دکتر احمدی پزشک جراح و عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی تهران، دکتر ربانی، سرپرست واحد تحقیقات تجربی مرکز قلب تهران و همچنین دکتر شیوانی، رئیس بخش رادیولوژی مرکز انجام شد، پس از کاشت موفقیت‌آمیز استنت درون سرخرگ به روش جراحی، برای سنجش جراحی استنت از محیط، تشکیل لخته احتمالی و بسته شدن مسیر جریان در یک فاصله زمانی یک ماهه سونوگرافی راپلررنگی انجام شد. بررسی‌های انجام‌شده نشان می‌دهد پس از گذشت ? ماه از جراحی، هیچ نوع لخته‌ای ایجاد نشد و گرفتگی در مسیر سرخرگ به وجود نیامد و در نتیجه مسیر جریان کاملا باز بود.
حسن‌آجیلی در پایان خاطرنشان کرد، با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیقات، می‌توان از این ترکیب پلیمری به عنوان ماده‌ای در ساخت استنت حافظه‌دار شکلی استفاده کرد که می‌تواند بسیاری از معایب و مشکلات موجود در استنت‌های فلزی را به حداقل برساند یا از میان بردارد. علاوه بر این، استفاده از این نوع استنت‌های پلیمری، بهبود بیمار پس از انجام آنژیوپلاستی عروق کرونر را به میزان قابل توجهی افزایش خواهد داد که پیشرفت مهمی در درمان بیماری‌‌های عروق قلبی محسوب می‌شود.
? بیماری عروق کرونر
جالب است بدانید آترواسکروز یا سخت‌شدگی دیواره رگه‌ها از دوران کودکی آغاز می‌شود و در میانسالی و سالمندی به تنگی و باریک شدگی قطر داخلی رگ‌ها می‌انجامد که در نتیجه، دسترسی قلب به مواد غذایی و اکسیژن کم می‌شود. این حالت در زمان فعالیت شدت بیشتری دارد، چرا که در زمان فعالیت، قلب باید ضربان بیشتری داشته باشد و خون بیشتری را به اندام‌ها پمپ کند بنابراین به اکسیژن و مواد غذایی بیشتری نیاز دارد و عروق کرونر به علت تنگی قادر به رساندن این میزان اکسیژن و مواد غذایی به عضله قلب نخواهد بود. اگر عروق کرونر به علت رسوب چربی و مواد دیگر در دیواره رگ‌ها دچار تنگی و انسداد شده باشند، با استفاده از آنژیوگرافی عروق کرونر قابل تشخیص هستند.
در آنژیوپلاستی نیز همانند آنژیوگرافی ابتدا قسمت کوچکی با داروی زایکویمین بی‌حس و سپس یک برش کوچک کمتر از یک سانتی‌متر در این ناحیه ایجاد می‌شود و سپس یک لوله پلاستیکی توخالی که کمی کوچک‌تر از قطر داخلی مغزی خودکار بیک است از طریق این بریدگی کوچک وارد شریان‌ رانی می‌شود. این لوله پلاستیکی نازک از طریق شریان آئورت آنقدر بالا می‌رود تا به شریان کرونر برسد. پزشکی که این کار را انجام می‌دهد از طریق نمایشگری که شبیه تلویزیون است حرکت لوله نازکی پلاستیکی را تا محل انسداد عروق کرونر دنبال می‌کند.