Vezeték nélküli tápellátású implantátumot mutattak be kutatók az Egyesült Államokban, amely képes észlelni és fájdalommentesen korrigálni a szabálytalan szívveréseket. Által vezetett Philipp Gutruf Az Arizonai Egyetemen a csapat egy rugalmas hálóra alapozta a tervezést, amely körülveszi és figyeli a szívet. A fedélzeti számítógép által generált optikai jelek pontosabban célozzák meg a szív izomsejteket, mint a meglévő pacemakereket. Ez a megközelítés olyan eszközökhöz vezethet, amelyek sokkal kényelmesebbek a szívbetegségben szenvedők milliói számára.
Az aritmia a szív rendellenes dobogása, és számos betegség okozhatja. Sok embernél az aritmia kezelhető akkumulátoros pacemaker/defibrillátor beültetésével, amely az általuk generált elektromos jelek észlelésével figyeli a szívverést. Ha szívritmuszavar jelei jelentkeznek, a készülék áramütést ad át a szívhez közvetlenül csatlakoztatott vezetékpárok között. Ez stimulálja az izomsejteket a szívben, ami a szabályos szívverés helyreállításához vezet.
A pacemakerek életek millióit mentették meg világszerte, de rendkívül invazív eszközök. Az eszközök nemcsak terjedelmesek és rugalmatlanok; az általuk leadott sokkok a szív fájdalomreceptorait is stimulálják.
Fényérzékeny biomolekulák
A terv javítása érdekében Gutruf csapata egy optogenetikai stimuláción alapuló megközelítést vizsgált meg. Ez magában foglalja a bizonyos típusú sejtekben található fényérzékeny biomolekulák stimulálását: ebben az esetben a kardiomiocitáknak nevezett izomsejtekben. Ezek a sejtek felelősek a szív rendszeres összehúzódásának kiváltásáért, és döntően egy specifikus fényérzékeny fehérjét tartalmaznak, amely nem található meg a fájdalomreceptorokban.
A vezeték nélküli, külső antenna által táplált csapat kialakítása vékony, rugalmas hálót tartalmaz, amely beborítja a szívet. A háló figyeli az orgona elektromos jeleit, amelyeket egy speciális algoritmusokat használó fedélzeti számítógép elemzi.
Ha a számítógép aritmiát észlel, a hálót olyan optikai jelek küldésére irányítja, amelyek a fényérzékeny kardiomiociták szabályos mintázatú összehúzódását okozzák. Mivel ez a fény nem zavarja a háló által érzékelt elektromos jeleket, a készülék továbbra is képes figyelni a szívet, még akkor is, ha életmentő optikai jeleket küldenek.
Célzott megközelítés
A kutatók szerint kialakításuk számos előnnyel jár a hagyományos pacemakerekkel szemben. Vezeték nélküli energiaellátó rendszere szükségtelenné teszi a beültetett elemek cseréjét, amelyre jelenleg XNUMX-XNUMX évente kerül sor. Ezen túlmenően az algoritmusok programozhatók bizonyos típusú aritmiák megcélzására – amelyek közül sok bonyolultabb kezelést igényel, mint amennyit a meglévő pacemakerek képesek biztosítani.
Az ideiglenes pacemaker szabályozza a szívritmust, majd teljesen eltűnik
A pitvarfibrilláció például azt okozhatja, hogy a szív felső és alsó kamrája nem szinkronban kezd verni. Ha egy algoritmust meg lehetne tanítani ennek felismerésére, a számítógép testre szabhatná a háló által kibocsátott optikai jeleket, így a kezelés sokkal hatékonyabb és kényelmesebb.
Miután tesztelték eszközüket egerek szívén, Gutruf és munkatársai biztosak abban, hogy megközelítésük hamarosan az intelligensebb, kevésbé invazív pacemakerek új generációjához vezethet. Ha ez megvalósul, ez végső soron a jelenleg szívritmuszavarban szenvedő emberek millióinak életminőségét javíthatja.
A kutatás leírása a Tudomány előlegek.
