Інноваційний кардіостимулятор заряджається від скорочень серця

Відео: Гіроскутер Mini Segway (Міні Сіґвей) SMART купити в Києві

сьогодні водії серцевого ритму (кардіостимулятори) з традиційним харчуванням від акумуляторів доводиться замінювати кожні 5-7 років через виснаження елементів живлення.

Це недешева і образливі процедура.

Новітня технологія, недавно презентована в США, передбачає, що одного разу ця процедура стане непотрібною. Аерокосмічні інженери з Університету Мічигану (Енн-Арбор, США) розробили прототип кардіостимулятора, який заряджається за рахунок власних скорочень серця хворого, до якого він підключений.

Електрокардіостимулятори - це імплантуються пристрої, які використовують електричні імпульси для регулювання частоти скорочень серця.

Амін карами, дослідник з відділення аерокосмічного інжинірингу Університету Мічигану, на зустрічі Американської асоціації серця зазначив, що багато пацієнтів з кардіостимуляторами, приречені роками жити з такими пристроями - це діти. Ми можемо тільки уявити собі, скільки дорогих операцій по заміні пристрою можна буде уникнути, якщо нову технологію вдасться впровадити в практику.

На зустрічі в Лос-Анджелесі Амін карами повідомив про дослідження, в ході якого він і його колеги тестували інноваційний пристрій, яке використовує п`єзоелектрику, перетворюючи енергію скорочень серця в електричний заряд.

Дослідники пропонують замінити традиційні штучні водії ритму на акумуляторах цим революційним пристроєм.

Карами каже, що даний принцип міг би використовуватися і в інших імплантуються пристроях, котрі мають потреби у великій кількості енергії, таких як імплантованого дефібрилятора серця.

Для розробки своєї технології карами і його колеги зміряли вібрації в грудній клітці, які створюються при ударах серця. Потім вони точно відтворили ці вібрації в лабораторії за допомогою спеціального встряхивающего пристосування. Його з`єднали з прототипом кардіостимулятора, який налаштували на вироблення потрібної кількості енергії - її виявилося більш ніж достатньо для роботи пристрою.

Це унікальний винахід віднесли до класу «енергособірающіх» пристроїв (energy harvester). Такі пристрої підрозділяються на дві групи - лінійні і нелінійні. Лінійні пристрої стабільно працюють лише в певному діапазоні серцевого ритму. Нелінійні пристрої, такі як цей тестований зразок, здатні регулювати вироблення енергії в широких діапазонах, тому вони нечутливі до змін ЧСС хворого серця.

Вчені протестували своє нелінійне пристрій, використовуючи 100 варіантів серцевого ритму під час симуляції. Результати тестування збіглися з очікуваннями дослідників - пристрій стабільно працювало при будь-якому ритмі. Використовуючи механічну енергію серцевих скорочень, цей прототип здатний генерувати в 10 (!) Разів більше енергії, ніж споживають сучасні кардіостимулятори.

Дослідники стверджують, що їхній винахід здатне генерувати достатню кількість енергії в діапазоні частоти серцевих скорочень від 20 до 600 ударів на хвилину. Про це говориться в короткому огляді дослідження.

Також карами стверджує, що ні стільникові телефони, ні мікрохвильові печі, ні персональні комп`ютери жодним чином не впливають на роботу нового пристрою.

Наступний крок в планах розробників - імплантувати готовий водій ритму, який за розмірами буде вдвічі менше сучасних пристроїв на батарейках. Вони сподіваються незабаром вивести нову технологію на ринок медичної техніки США і світу.

Британський фонд серця (BHF) нагадує, що до винаходу ще належить пройти клінічні випробування, перш ніж вчені переконаються в його надійності і безпеки для пацієнтів.

Професор Пітер Вайссберг з BHF сказав у своїй заяві, що сьогодні тисячі хворих з кардіостимуляторами змушені щорічно відвідувати клініки і перевіряти стан батарейок для своєчасної заміни. Він додав, що якщо дослідники вдосконалять свій прототип і доведуть його ефективність, то це істотно знизить потребу в заміні батарей для подібних пристроїв в масштабах всього світу.

Дане дослідження спонсорував Національний Інститут стандартів і технологій (NIST) і NCATS.