الهندسه الطبيه والبنكرياس الصناعى

داء السكري ... DIABETES ... مرض مزمن يعاني منه ملايين الناس في شتى أنحاء العالم. من الممكن تعريف هذا الداء على أنه حالة مرضية جدية تصيب عضو البنكرياس في جسم الإنسان ( بشكل مباشر أو غير مباشر ) مما سيؤثر على وظيفته بصورة أساسية في لإفراز هرمون الأنسولين في الدم .. الذي بدوره سيحدث خللاً كبيراً في تنظيم الفعاليات الأيضية اللازمة لبناء الجسم .. خصوصاً ما يتعلق بتنظيم مستوى السكر في جسم الأنسان ... عرفت البشرية داء السكري منذ أقدم العصور ... وتحديداً منذ أيام الفراعنة ...

من الممكن جداً أن يصاحب هذا الداء المزعج الإصابة ببعض الحالات والمضاعفات المرضية الأخرى مثل ما يتعلق بالعين و الكليتين مما سيشكل خطراً إضافياً على حياة المريض ... لذلك .. فلقد أظهرت بعض الأحصائيات الطبية بأن داء السكـــري يمثل السبب المرضي - الثــالـــث - للوفاة بعد أمراض القلـــب و الســرطـــان.

لقد تعددت الأساليب و الوسائل الخاصة بعلاج هذا المرض .. ولكن .. بالرغم من تعدد أشكالها و أنواعها وخواصها و ميزاتها .. الا أنها تعمل على أساس مبدأ واحد وهو كيفية تعويض كمية الأنسولين المطلوبة لتنظيم مستوى السكر في جسم الأنسان المريض بالسكري .. عن طريق حقنه إلى دم المريض مباشرة ( عن طريق الوريد ) بواسطة الأبر أو الحقن أو المضخات المزروعة أو الأقلام الموضعية .. حيث لايمكن إعطاء الأنسولين عن طريق الفم و الجهاز الهضمي .. نتيجة لكونه مادة بروتينية سيتم تحليلها و تفكيكها عن طريق العصارات اهضمية الموجودة في المعدة و الأمعاء قبل وصولها إلى الدم !!

دورنا كمختصين في الهندســة الطبيـــة في هذة الحالة يتجلى من خلال تصميم منظممة هندسية ملائمة تحقق هدفين رئيسيين هما :
1- توفير العلاج اللازم لهذا الداء ومحاولة منع حدوث المضاعفات المصاحبة له.
2 - تقليل حالة عدم الأرتياح وتوفير الراحة والأمان للمريض لدى إستخدامه الأساليب المتبعة للعلاج ... والتي يعاني منها من خلال الأستخدام المتكرر للحقن سواء أثتاء أخذ الأنسولين أو عند تحليل نسبة السكر في دمه.

لذلك .. وبالإعتماد على مبدأ هندسي معروف هو الـــ Feedback Control System
تم تصميم منظومة إلكتروميكانيكية من الممكن جداً أن يطلق عليها إسم - البنكريــاس الصناعـــي Artificial Pancreas لإنها تضطلع تقريباً بنفس الدور الذي يقوم به البنكرياس الطبيعي ... يعتمد مبدأعمل هذه المنظومة بشكل أساسي على التنسيق الدقيق بين مكوناتها الرئيسة الثلاث :

1- متحسـس إلكتـروكيميـائي - Electrochemical Sensor ، يتم زرعه داخل جسم الأنسان المريض ويتألف من مادة كيميائية ( غير سامة ) قابلة للتفاعل مع سكر الكلوكوز.

2- مضخة لضخ الأنسولين - Insulin Infusion Pump ، مضخة إلكتروميكانيكية صغيرة تكون مزروعة أيضاً داخل جسم المريض ( من جهة البطن ) وتكون مزودة بخزان صغير مملوء بالأنسولين.

3- وحدة السيطرة - Control Unit ، نظام ألكتروني يعمل وفق ألية معينة Algorithm للتنسيق بين عمل المتحسس و المضخة بشكل دقيق ، ويكون موضعه خارج جسم المريض.

في حالة زيادة كمية السكر في الدم إلى أكثر من المعدل الطبيعي ( وهو ما يعاني منه المريض بداء السكري ) فأن المادة الكيميائية الموجودة فب المتحسس المزروع ستتفاعل مع السكر الزائد وبمساعدة الأوكسجين الموجود في الدم ( كريات الدم الحمراء / الهيموكلمبين ) مما سينتج مركب حامضي قلق سرعان ما يتفكك إلى أيونات موجبة و سالبة ( يتحلل كهربائياً ) أو بعبارة أخرى ... ستتولد إشارة كهربائية ضعيفة سيلتقطها المتحسس ليرسلها بدوره إلى وحدة السيطرة والتي ستقوم بدورها وفق الألية المتبعة بأعطاء إشارة إلى مضخة الأنسولين لغرض ضخ الأنسولين في الدم حتى يتم إيصال مستوى السكر إلى معدله الطبيعي فيتوقف الضخ.

هنا يتضح بشكل كبير مبدأ الـــ Feedback Control System ... بحيث إن الإشارة المرسلة من قبل المتحسس ستمثل بمثابة الإدخال إلى وحدة السيطرة - Input بينما ستكون الإشارة المرسلة إلى مضخة الأنسولين بمثابة الإخراج من وحدة السيطرة - Output وتستمر هذه العملية بشكل دورة مغلقة - Closed Loop وبموجب الألية المبرمجة وفقها وحدة السيطرة وصولها إلى المستوى الطبيعي للسكر في الدم - Set Level .

إن داء السكـــري لا يمثل مشكلة صحية فحسب .... بل هو مشكلة إجتماعية و إقتصادية في ان واحد تؤثر على المريض نفسه إضافة إلى عائلته ... لذلك فأن أية خطوة بأتجاه التطوير و التحسين في عمل أساليب معالجة هذا الداء كفيلة بحقيق قفزة نوعية هائلة في تحسين حياة المصابين بهذا المرض بالسيطرة عليه والتكييف معه لبقية حياتهم مع توفر شعور أفضل بالراحة و الحماية والأمان بــــــــــاَن واحـــد.................