در باب مهندسی پزشکی
بخش دوم: آخرین مدافع سنگر

روهان در حال فروپاشی است. شاه تئودن که تازه از طلسم رهایی یافته نیروی کافی برای مقابله با سپاه اورک‌ها را ندارد. لگولاس و گیملی با یکدیگر وداع می‌کنند چون ممکن است از این جنگ بازگشتی نباشد.
آخرین مدافعان سنگر تا آخرین لحظه مقاومت می‌کنند و اینجاست که با طلوع خورشید لشکر ایومر، برادرزاده‌ی تئودن و در پیشاپیش آن گاندولف سفید به یاری می‌آیند. دیگر کار اورک‌ها تمام است. تالکین هنگامی که سه‌گانه‌ی ارباب حلقه‌ها را می‌نوشت و این قسمت از جلد دوم به نام دوبرج را خلق می‌کرد خبر نداشت این داستان فانتزی او ممکن است روزی چقدر واقعی به نظر آید، و پیتر جکسون در صحنه‌ی نمایش طلوع آفتاب بر صورت گاندولف داستان را به اوج رساند.
اواخر دهه ۱۹۲۰ و اوائل دهه ۱۹۳۰ است، همه‌گیری فلج اطفال نگران‌کننده است. ویروس به سیستم اعصاب مرکزی حمله می‌کند و گاهی اوقات با فلج کردن عصلات تنفسی بیمار را به کام مرگ می‌کشاند.
اما مهندسی به نام جان هیون امرسون در ارتقا نسخه‌های پیشین دستگاه کمک‌تنفسی پا پیش می‌گذارد و دستگاهی می‌سازد به نام ریه آهنی. این دستگاه پدر چیزی است که ما آن را ونتیلاتور می‌نامیم. یک ساختار مکانیکی برای ایجاد دم و بازدم مصنوعی شش‌ها.
امرسون سال ۱۹۹۷ درگذشت و واقعیت یافتن داستان تالکین را ندید. همه‌گیری کرونا چون سپاه اورک‌ها در حال فتح روهان بود و کادر درمان تا پیش از به کمک شتافتن لشکر واکسن سفید در خط مقدم مبارزه بودند.
تلفات بالا بود اما آخرین مدافع سنگر همچنان استوار مبارزه می‌کرد: دستگاهی به نام ونتیلاتور.

به یاد مهندس گمنام: جان هیون امرسون
و به احترام آخرین مدافع سنگر:
ونتیلاتور.

#مهندسی_پزشکی

@eventhorizon1

در باب مهندسی پزشکی
بخش سوم: وقت است که بنشینی و گیسو بگشایی

سال ۱۹۲۴ میلادی است و هانس برگر، روانپزشک و عصب‌شناس آلمانی بعد از تلاش‌های ناموفق بالاخره موفق می‌شود فعالیت الکتریکی مغز را ثبت کند. او بر اساس کشفیات دانشمندان‌ پیشین می‌دانست که مغز دارای فعالیت الکتریکی است اما تا آن زمان کسی این فعالیت‌ها را ثبت نکرده بود.
دستگاه او الکتروانسفالوگراف نام دارد و خود برگر خبر ندارد که موسس چه انقلاب بزرگی است.
تحقیقات بعدی برگر نشان می‌دهد امواج مغزی در حالت‌های متفاوت دامنه و فرکانس متفاوتی دارند. در حالت آرامش و با چشم‌های بسته (چشم بسته را به یاد داشته باشید) فرکانس تقریبا بین ۷ تا ۱۴ هرتز است و برگر افتخار کشف این موج را به خود اختصاص می‌دهد. نام این ریتم آلفا است. اولین ریتم کشف‌شده مغزی که با اولین حرف الفبای یونانی نام‌گذاری می‌شود.
بعدها امواج دلتا، تتا، بتا، گاما، مو و SMR هم به میان می‌آیند. پتاسیل‌های برانگیخته و وابسته به رخداد هم رمزگشایی می‌شوند.
در این میان اما برگر روان‌پزشک در حال رویارویی با سرنوشتی غم‌انگیز است. تنش‌های او با حکومت هیتلر و سایر موارد سبب افسردگی و در نهایت خودکشی‌اش در سال ۱۹۴۱ و در محل کارش می‌شود.
برگر از بیوفیدبک و نوروفیدبک بی‌خبر بود و نمی‌دانست چاره کارش در همان امواج آلفای کشف‌شده به دست خودش است. اگر می‌دانست، با بازخورد زیستی ریتم آلفای آرامش مغزی‌اش را بازیابی می‌کرد و خود را از افسردگی می‌رهانید.

پ.ن: عشق‌های دوپامینی که با غلیان آدرنالین و تپش قلب و تنگی نفس شروع می‌شوند دوام ندارند. این عشق‌ها فریبی تکاملی و ژنتیکی هستند برای بقای گونه و ریتم بتا و گامای مغز شما را تشدید می‌کنند.
سراغ عشق‌های سروتونینی بروید و معشوق‌هایی که حتی هنگام نگریستن به آن‌ها با چشم باز و تاکید می‌کنم با چشم باز، ریتم مغز شما را به حالت آلفا می‌برند.
البته مولانا در وصف چنین معشوقی می‌فرماید:

گفتند یافت می‌نشود، جسته‌ایم ما
آن را که یافت می‌نشود، آنم آرزوست

#مهندسی_پزشکی

@eventhorizon1

در باب مهندسی پزشکی
بخش چهارم: منحنی قلب من تابع ابروی توست

درسال ۱۸۴۲ میلادی یعنی ۵۶ سال پس از کشف اثرپذیری عضلات پای قورباغه از جریان الکتریکی توسط لوئیجی گالوانی ایتالیایی، دکتر کارلو ماتئوسی، استاد فیزیک دانشگاه پیزا، فعالیت الکتریک قلب قورباغه را تشریح کرد. سی وپنج سال بعد یعنی در سال ۱۸۷۷، آگوستوس والر، فیزیولوژیست انگلیسی، اولین نشانگان فعالیت الکتریکی قلب انسان را ارائه داد. در ادامه دو فیزیولوژیست انگلیسی دیگر به نام‌های ویلیام بیلیس و ادوارد استارلینگ فعالیت الکتریکی قلب انسان در سه فاز را تشریح کردند.
اما در نهایت و در سال ۱۹۰۱ میلادی بود که انقلابی علمی رخ داد:
ویلم اینتهون هلندی دستگاهی ساخت که فعالیت الکتریکی قلب انسان را از روی پوست قفسه سینه ثبت می‌کرد. تا پیش از آن این فعالیت باید مستقیما از روی خود قلب ثبت می‌شد. اینتهون در سال ۱۹۲۴ جایزه نوبل پزشکی را دریافت کرد.
دستگاه او نزدیک به ۲۷۰ کیلوگرم وزن داشت و برای راه‌اندازی آن به ۵ نفر نیاز بود. این دستگاه فعالیت الکتریکی قلب را با استفاده از سیم‌پیچ‌های بزرگ به میدان مغناطیسی تبدیل می‌کرد و این میدان سبب حرکت رشته‌هایی می‌شد که الگوی تابش نور بر صفحات عکاسی متحرک را تغییر می‌دادند و به این شکل الکتروکاردیوگرافی متولد شد.
اینتهون در ادامه‌ی فعالیت‌هایش مثلث معروف قرارگیری الکترودهای ثبت را تشریح کرد و در زمینه تشخیص عارضه‌های قلبی از روی نوار قلب هم به پژوهش ادامه داد. او بعدا در زمینه صداهای قلبی و قابلیت تشخیصی آن‌ها هم پژوهش‌هایی انجام داد.
دستگاه اینتهون نیاز به یک خنک‌کننده با جریان آب داشت ولی امروزه و با گذشت بیش از یک قرن ثبت نوار قلبی به یک کار چند دقیقه‌ای ساده تبدیل شده است.
در سال ۱۹۲۷ سرانجام قلب ویلم اینتهون، مرد قلب‌ها، از تپش ایستاد، اگرچه ضربان تلاشش همچنان در هر دستگاه الکتروکاردیوگراف، استوار ادامه دارد.

#مهندسی_پزشکی

@eventhorizon1

در باب مهندسی پزشکی
بخش پنجم: خون می‌چکد دوباره از این قلب آهنین

در سال ۱۹۷۱ میلادی مهندس جوان ۲۵ ساله‌ای به نام "رابرت جارویک" با مدرک کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی از دانشگاه نیویورک به برنامه اندام‌های مصنوعی دانشگاه یوتا پیوست.
او در سال ۱۹۷۶ موفق شد دروس پزشکی را به پایان برساند اما چون دوره اینترنشیپ را نگذراند هیچ‌گاه یک پزشک بالینی نشد. وظیفه او کار بزرگ‌تری‌ بود.
جارویک به پیشنهاد استاد راهنمای خود مامور شد تا پروژه نیمه‌شکست‌خورده قلب مصنوعی را بازطراحی کند. سال ۱۹۸۲ نسخه نهایی جارویک آماده بود: قلبی مصنوعی به نام جارویک ۷.
دندانپزشک بازنشسته‌ای به نام بارنی کلارک به خاطر مشکل قلبی روزهای آخرش را می‌گذراند، پیش‌بینی می‌شد کمتر از یک ماه زنده بماند. جراحی بی‌باک به نام ویلیام دوریس پا پیش نهاد و جارویک ۷ را در بدن کلارک جاسازی کرد. کلارک ۱۱۲ روز دیگر زنده ماند. یعتی تقریبا ۴ برابر آنچه پیش‌بینی می‌شد.
بیمار بعدی رکورد ۶۲۰ روز را ثبت کرد و در سال ۱۹۸۳ جارویک و دوریس جایزه لوح طلایی موسسه آمریکایی دستاوردها را کسب کردند.
اما این پایان داستان نبود، دستاوردهایی در جهت جلوگیری از انعقاد خون و ممانعت از پس‌زدگی قلب مصنوعی توسط بدن و امکان تعبیه منبع تغذیه مناسب در درون بافت سبب پدیدار شدن نسل‌های جدیدی از قلب مصنوعی شد و تاکنون با احتمال حدود ۶۰ درصد امکان زنده ماندن بیمار برای بیش از ۴ سال وجود دارد. احتمالی که اگرچه هنوز ناچیز است اما ۵۰ سال قبل رویایی باورنکردنی به نظر می‌آمد. قلب مصنوعی هنوز در ابتدای راه خودش است.

ادامه دارد ...

#مهندسی_پزشکی

@eventhorizon1

در باب مهندسی پزشکی
بخش ششم: با دست بلورین تو پنجه نتوان کرد

نبرد اول لوک اسکای‌واکر و دارت ویدر در اپیزود پنجم جنگ‌های ستاره‌ای (امپراطوری ضربه می‌زند) با قطع دست لوک به پایان رسید. جایگزینی یک دست بیونیکی-سایبرنتیکی نتیجه نبرد دوم را در اپیزود ششم (بازگشت جدای) برعکس کرد و لرد ویدر به زانو درآمد. اما نکته مهم داستان چیز دیگری بود، خود لرد ویدر (یا همان آناکین اسکای‌واکر سابق) هم دست بیونیکی-سایبرنتیکی داشت و آن همان دستی بود که امپراطور را در دالان نیرو انداخت و به کار امپراطوری خاتمه داد. ظاهرا قهرمانان داستان جرج لوکاس دست‌های بیونیکی-سایبرنتیکی بودند.
اما پس از پخش سه‌گانه‌ی اول در انتهای دهه هفتاد و ابتدای دهه هشتاد میلادی کسی تصور نمی‌کرد که این دست‌ها به‌زودی واقعیت می‌یابند.
اگرچه پروتزها عمری به قدمت خود بشر دارند اما ساخت پروتزی که کاملا مثل عضو اصلی عمل کند همواره رویایی دور از دسترس به نظر می‌رسید.
اما مهندسی پزشکی اصلا برای همین دور از دسترس‌ها خلق شده بود.
دست بیونیکی-سایبرنتیکی اندام‌واره‌ای است دارای میکروپروسسور که از یک سو توسط سنسورهایش سیگنال‌های عضلات فلکسور و اکستنسور را از محل قطع دریافت می‌کنند و نتیجه پردازش را به موتورهای حرکتی مفاصل و انگشتان مصنوعی اعمال می‌نماید و از دیگر سو داده‌های حسگرهای سطحی شبیه‌ساز لمس و درد و حرارت و ... را دریافت کرده و به مغز می‌فرستد. فناوری کنونی اگرچه هنوز نتوانسته دستی بسازد که صد درصد عملکرد دست واقعی را داشته باشد اما چندان هم از آن دور نیست.

پ.ن: در مصاف با آدم‌های مجهز به دست بیونیکی-سایبرنتیکی پنجه در پنجه نیفکنید. مثل جناب سعدی مصلحت‌اندیش باشید:

با دست بلورین تو پنجه نتوان کرد
رفتیم دعاگفته و دشنام‌شنیده

ادامه دارد ...

#مهندسی_پزشکی

@eventhorizon1