Un stimulator cardiac care se reîncarcă cu bătăile inimii, testat cu succes la porci

Postat pe 26.04.2019 la 12:52

stimulator

Poate că nu va mai fi nevoie să schimbați bateriile printr-o operație la fiecare 2 sau 3 ani: un nou stimulator cardiac capabil să se reîncarce prin bătăile inimii a fost testat cu succes pe porci.

„Înlocuirea bateriei (într-un stimulator cardiac) necesită o altă operație la fiecare doi sau trei ani, ceea ce prezintă un risc de infecție”

STUDIU FANATIC/FOTO ȘTIINȚĂ L/FST/Biblioteca foto științifică/AFP

Ce se întâmplă dacă în loc să reîncarce stimulatoarele cardiace, aceste mici implanturi care mențin inima activă, s-au reîncărcat singuri? Aceasta este ideea cercetătorilor chinezi, care au dezvoltat un stimulator cardiac capabil să stocheze energia bătăilor inimii pentru a se reîncărca automat. Dispozitivul lor a fost testat pe porci, într-un studiu publicat în revista Nature Communications.

Bateria unui stimulator cardiac trebuie schimbată în timpul unei operații la fiecare 2 sau 3 ani

Datorită progreselor enorme în tehnologia micro și nanoelectronică, stimulatoarele cardiace implantate la milioane de oameni „au evoluat în dispozitive miniaturizate și flexibile cu putere foarte mică,” afirmă autorii în publicație. Dar aceste dispozitive sunt, de asemenea, „voluminoase, rigide și au o durată de viață scurtă”, în special datorită descărcării lor progresive. „Înlocuirea bateriei necesită o altă operație la fiecare doi sau trei ani, care prezintă un risc de infecție”, explică prof. Tim Chico, profesor de medicină cardiovasculară în Regatul Unit, care nu a fost implicat în această lucrare.

Un dispozitiv conectat la stimulator cardiac care se reîncarcă odată cu bătăile inimii

Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii chinezi au proiectat un dispozitiv de recuperare a energiei conectat la stimulator cardiac, făcându-l autosuficient! Aparatul este format din 3 părți distincte: unitatea de recuperare a energiei, unitatea de gestionare a energiei și unitatea de stimulare cardiacă (stimulatorul cardiac în sine).

Unitatea de recuperare a energiei este o foaie subțire formată din mai multe straturi de metale (teflon, aluminiu etc.) și alte materiale (polimeri). Este atașat la suprafața inimii. Când bate, foaia se îndoaie, făcând ca diferitele materiale să se frece împreună și, în cele din urmă, să genereze electricitate pentru stimulator cardiac, într-un proces numit „efect triboelectric”. Același efect generează electricitate statică. În ceea ce privește unitatea de gestionare a energiei, este un fel de comutator care permite stimulatorului cardiac să recupereze energia stocată la momentul potrivit.

O metodă promițătoare eficientă la porci

Pacemakerul a fost testat atât la porci sănătoși, cât și la porci cu aritmie cardiacă (ritm cardiac anormal). Porcii au inimi de aceeași dimensiune ca a noastră și, prin urmare, sunt deseori chemați să testeze dispozitivele sau tratamentele înainte de a fi utilizate la oameni.

S-a dovedit că dispozitivul este eficient la animale, atât la persoanele sănătoase, unde ritmul cardiac a fost modulat în funcție de acțiunea sa, cât și la corectarea aritmiei cardiace. Prin urmare, este o „metodă promițătoare pentru recuperarea energiei biomecanice in vivo, cu avantajele unei game largi de materiale, randamente ridicate, flexibilitate bună, greutate redusă,„ durabilitate excelentă și cost redus ”, rezumă autorii.

„Mai rămâne mult de făcut înainte să poată fi folosit la oameni”

Cu toate acestea, și deși rezultatele studiului sunt „foarte încurajatoare”, „rămâne mult de făcut înainte ca acesta să poată fi folosit la oameni”, a spus profesorul Tim Chico. Acest lucru se datorează faptului că „dispozitivul de recoltare a energiei a trebuit să fie introdus în jurul inimii în timpul unei intervenții chirurgicale pe cord deschis, care este mult mai invaziv decât cel necesar pentru stimulatoarele cardiace actuale și ar limita foarte mult numărul persoanelor susceptibile la acesta. O problemă care ar putea fi ocolită folosind „mișcările mușchilor, altele decât inima”, precizează el totuși.

Un alt obstacol care trebuie ocolit înainte de utilizare la om, „generatorul care a fost testat a furnizat stimulatorul doar un minut după ce a necesitat mai mult de o oră de bătăi ale inimii pentru a-l reîncărca”, observă dr. Charles Pearman, lector în științe cardiovasculare la Universitate din Manchester (și care nici nu a fost implicat în dezvoltarea stimulatorului cardiac). „Tehnologia în starea sa actuală ar trebui, prin urmare, să fie semnificativ mai eficientă în ceea ce privește extragerea energiei, pentru a fi utilă pentru persoanele care necesită funcționarea continuă a stimulatoarelor cardiace”, conchide el.