طلاب مصريون يبتكرون قلبا اصطناعيا بديلا عن زراعة القلب

فاز فريق يضم 27 طالبا وطالبة من طلاب البكالوريوس والدراسات العليا من الجامعة الأمريكية بالقاهرة بجائزة أفضل فكرة إبداعية في هاكاثون القلب الدولي وهي المسابقة الأولى من نوعها لتصميم نموذج قلب اصطناعي كامل.

عقدت المسابقة في دالاس، تكساس بتنفيذ وإشراف الجمعية الدولية لدعم الدورة الدموية الميكانيكية واستقطبت فرقًا طلابية من جميع أنحاء العالم بهدف توسيع آفاق الابتكار في مجال القلب والأوعية الدموية.

وقد فاز فريق "بريبسن" من الجامعة الأمريكية بالقاهرة بهذه الجائزة المرموقة لاتباعهم نهجاً رائداً في تصميم نموذج القلب الاصطناعي.

جدير بالذكر أن "بريبسن" هو الفريق المصري والعربي والأفريقي الوحيد الذي شارك في المسابقة حيث تنافس مع تسع فرق أخرى من مختلف دول العالم.

يهدف نموذج القلب الذي قدمه الفريق لإحداث ثورة في مجال الرعاية الصحية بالقلب من خلال توفير حل فعال ومستدام لمرضى قصور القلب.

يعتبر نموذج القلب الاصطناعي الذي طوره طلاب الفريق حلاً علاجياً مبتكراً لقصور القلب وبديل عملي لعمليات زراعة القلب، حيث يساعد في التصدي للتحديات التي يواجهها مرضى القلب كمخاطر رفض الجسم للعضو المزروع، قِلة المتبرعين، والتكاليف المرتفعة للزراعة.

أوضح الدكتور خليل الخضري أستاذ الهندسة الميكانيكية بالجامعة الأمريكية بالقاهرة والمشرف على الفريق بأن: "قصور القلب هو حالة مرضية مزمنة تحدث نتيجة خلل وظيفي بسبب ضعف عضلة القلب وفشلها في ضخ الدم إلى باقي أجزاء الجسم بشكل كاف. وهنا يأتي دور الدعم الميكانيكي من خلال القلب الاصطناعي الذي يقوم بضخ الدم بشكل أفضل في المراحل المتأخرة لقصور القلب."

نموذج القلب الذي طوره الفريق يعتمد على تصميم خاص لكل مريض من خلال صور الأشعة المقطعية ليتناسب مع حجم قلب المريض وليعمل بدقة وفق احتياجه.

ويشمل النموذج المُطَوَر تكنولوجية العضلات الاصطناعية، لتحاكي أداء الأنسجة القلبية، وتضخ الدم بشكل أكثر طبيعية، وهي ميزة لا تملكها معظم مضخات الدم الاصطناعية المتوفرة اليوم.

كما أوضح الدكتور الخضري أن "المضخة تشمل أيضاً شاحناً للطاقة لاسلكي مما يساعد في القضاء على العدوى الناتجة من أنابيب توصيل الشواحن التقليدية التي تؤدي إلى زيادة معدل وفيات مرضى قصور القلب."

وقد كشفت الدراسات التي أجراها فريق الطلاب أن أمراض القلب والأوعية الدموية تسببت في 64٪ من الوفيات المبكرة في مصر عام 2017، مما يشير أن مصر سوقاً أساسياً لتطوير نموذج الفريق للقلب الاصطناعي، يليها سوق الولايات المتحدة.

يقول عبد الرحمن سلطان مدير مشروع الفريق، وطالب ماجستير في الهندسة الميكانيكية بالجامعة الأمريكية بالقاهرة، وعضو قسم البحوث والابتكار بمؤسسة مجدي يعقوب للقلب، إن الفريق اكتسب خبرة حقيقية في حل المشكلات أثناء عمله على إيجاد حلول فعّالة لحالات لقصور القلب المتقدمة وأضاف: "نحن سعداء للوصول لمثل هذا الإنجاز الكبير، إنه يعكس روح التفاني والابتكار في فريق بريبسن، ونحن متحمسون لرؤية التأثير الإيجابي لمشروعنا على حياة المرضى".

لم يقتصر عمل الفريق على البراعة العلمية في تطوير هذا النموذج فحسب، بل قام الفريق أيضا بوضع خطة عمل شاملة للتنفيذ الفعلي للمشروع، لذا، كان من الضروري أن يضم الفريق طلابًا من تخصصات متنوعة بما في ذلك الإلكترونيات الميكانيكية وهندسة الكمبيوتر والأحياء والاتصالات والفنون الإعلامية وتصميم الجرافيك حيث ضم الفريق 22 طالبًا للبكالوريوس و5 طلاب دراسات عليا.

تقول نور مخلوف، رئيسة فريق الأعمال والعمليات في بريبسن وطالبة الفنون الإعلامية والأدب الإنجليزي: "ساعدني العمل مع أشخاص من هذه التخصصات المتنوعة على فهم كيفية تفكيرهم ومنحني منظورًا أفضل حول كيفية التعامل مع المشكلات التي أواجهها."

بالنسبة لعلياء موسى، طالبة هندسة ميكانيكية وعضو فريق التصميم والمحاكاة الحاسوبية في فريق بريبسن فقد كانت المشاركة في المؤتمر والمسابقة مصدراً لإلهام وتجربة لا مثيل لها حيث قالت: “التقينا من خلال المؤتمر مع العديد من الأشخاص المبدعين من جميع أنحاء العالم حيث جمعنا شغفنا في التخفيف من معاناة مرضى القلب. كما أتيحت لي الفرصة للتواصل مع مهندسي الطب الحيوي وأخصّائيي الطب السريري والمشاركة في نقاشات أشمل للموضوعات الشيقة التي ناقشها المؤتمر مما فتح أبواب الفرص المستقبلية لي ولفريقي."

يتطلع فريق بريبسن للمشاركة في هاكاثون القلب الدولي القادم، بهدف جذب المزيد من الاهتمام إلى تصميماتهم المتطورة. قال سلطان: "على الرغم من نجاح النموذج الأول من الجهاز، إلا أنه سيخضع لمزيد من التحسينات والاختبارات في نسخته الثانية للمنافسة في الهاكاثون القادم."

وأعرب الدكتور الخضري عن فخره الكبير بإنجازات طلابه، واصفاً هذا الإنجاز بأنه مجزي للغاية، حيث عزز ثقتهم في قيادة وتطوير الأجهزة المعقدة. وأضاف سلطان: "هذا الإنجاز يمكنه أن يرفع مستوى الوعي في مجتمعنا المحلي ي أيضًا، حيث لا يعرف الكثير من عامة الناس عن وجود قلوب اصطناعية بالكامل، ولا يتم التسويق لها في مصر اليوم."

يعكس نجاح الفريق التزام الجامعة الأمريكية بالقاهرة بتعزيز الابتكار وتزويد الطلاب بالموارد اللازمة لتحويل أفكارهم إلى واقع ملموس.

و لعب مصنع الطوخي التعليمي للابتكار وريادة الأعمال دورا فعالاً في تمكين فريق بريسبن من تحقيق رؤيتهم حيث استخدمه الفريق في إنشاء النموذج الأولي للقلب الاصطناعي.

ويعتبر مصنع الطوخي المصنع الأول من نوعه في مصر والذي أطلقته الجامعة الأمريكية في 28 نوفمبر 2022. وكجزء من مهمته، يسمح المصنع للطلاب بتعزيز مهاراتهم متعددة المجالات ومهارات حل المشكلات، وإعدادهم للعمل في القطاعات المهنية المتنوعة. وقد صمم المصنع على غرار المصانع التعليمية الموجودة في جامعات أخرى حول العالم.

المصدر: الأسبوع