שתל המופעל באמצעות אלחוטי שיכול לזהות ולתקן ללא כאב פעימות לב לא סדירות נחשף על ידי חוקרים בארה"ב. בראשותו של פיליפ גוטרוף באוניברסיטת אריזונה, הצוות ביסס את העיצוב שלו על רשת גמישה המקיפה ומנטרת את הלב. אותות אופטיים המופקים על ידי מחשב על הסיפון משמשים למיקוד תאי שריר בלב בצורה מדויקת יותר מאשר קוצבי לב קיימים. גישה זו עשויה להוביל למכשירים נוחים הרבה יותר עבור מיליונים הסובלים ממחלות לב.
הפרעת קצב היא פעימה לא תקינה של הלב, והיא יכולה להיגרם על ידי מגוון רחב של מחלות. עבור אנשים רבים, הפרעת קצב יכולה להיות מטופלת על ידי השתלת קוצב/דפיברילטור המופעל על ידי סוללה, המנטר את פעימות הלב על ידי זיהוי האותות החשמליים שהם מייצרים. כאשר מתרחשים סימנים של הפרעת קצב, המכשיר מעביר שוק חשמלי בין זוג מובילים המחוברים ישירות ללב. זה ממריץ את תאי השריר בלב, מה שמוביל לשיקום דופק סדיר.
קוצבי לב הצילו מיליוני חיים ברחבי העולם אך הם מכשירים פולשניים ביותר. לא רק שהמכשירים מגושמים ולא גמישים; הזעזועים שהם מספקים מעוררים גם קולטני כאב בלב.
ביומולקולות רגישות לאור
כדי לשפר את העיצוב הזה, הצוות של Gutruf חקר גישה המבוססת על גירוי אופטוגנטי. זה כרוך בגירוי ביומולקולות רגישות לאור המצויות בסוגים ספציפיים של תאים: במקרה זה, תאי שריר בשם קרדיומיוציטים. תאים אלה אחראים להפעלת ההתכווצות הסדירה של הלב, ובאופן מכריע, מכילים חלבון ספציפי רגיש לאור שאינו נמצא בקולטני כאב.
מופעל באופן אלחוטי על ידי אנטנה חיצונית, העיצוב של הצוות כולל רשת דקה וגמישה העוטפת את הלב. הרשת עוקבת אחר האותות החשמליים של האיבר, אשר מנותחים על ידי מחשב על סיפון המשתמש באלגוריתמים מיוחדים.
אם המחשב מזהה הפרעת קצב, מכוון את הרשת לשלוח אותות אופטיים הגורמים להתכווצות קרדיומיוציטים רגישים לאור בדפוסים קבועים. מכיוון שאור זה אינו מפריע לאותות החשמליים שמזוהים על ידי הרשת, המכשיר יכול להמשיך לעקוב אחר הלב, גם כאשר מועברים אותות אופטיים מצילי חיים.
גישה ממוקדת
לדברי החוקרים, העיצוב שלהם מציע מספר יתרונות על פני קוצבי לב רגילים. מערכת החשמל האלחוטית שלו מסירה את הצורך בהחלפת סוללות מושתלות, מה שנעשה כיום כל חמש עד שבע שנים. יתר על כן, ניתן לתכנת את האלגוריתמים כך שיתמקדו בסוגים ספציפיים של הפרעות קצב - שרבים מהם דורשים טיפולים מורכבים יותר מכפי שקוצבי לב קיימים יכולים לספק.
קוצב לב זמני מווסת את קצב הלב ואז נעלם לחלוטין
פרפור פרוזדורים, למשל, עלול לגרום לחדר העליון והתחתון של הלב להתחיל לפעום בצורה לא מסונכרנת. אם ניתן היה לאמן אלגוריתם לזהות זאת, המחשב יוכל להתאים את האותות האופטיים הנשלחים על ידי הרשת, מה שהופך את הטיפול להרבה יותר יעיל ונוח.
לאחר שבדקו את המכשיר שלהם על לבם של עכברים, Gutruf ועמיתיו בטוחים כעת שהגישה שלהם עשויה להוביל בקרוב לדור חדש של קוצבי לב חכמים ופחות פולשניים. אם יושג, הדבר יכול בסופו של דבר לשפר את איכות חייהם של מיליוני אנשים הסובלים כיום מהפרעות קצב לב.
המחקר מתואר ב התקדמות מדע.
