Революционно откритие за науката и медицината – изобретиха толкова малък пейсмейкър, който може да се побере във върха на спринцовка и да бъде инжектиран неинвазивно в тялото.
Пейсмейкърът е особено подходящ за малките, крехки сърца на новородени бебета с вродени сърдечни дефекти.
По-малък от оризово зърно, пейсмейкърът е съчетан с малко, гъвкаво, безжично устройство за носене, което се монтира на гърдите на пациента, за да контролира дейността.
Когато носимото устройство открие неравномерен сърдечен ритъм, то автоматично излъчва светлинен импулс, за да активира пейсмейкъра. Тези кратки импулси, които проникват през кожата, гръдната кост и мускулите на пациента, контролират пейсинга.
Проектиран за пациенти, които се нуждаят само от временно кардиостимулиране, пейсмейкърът се разтваря, след като вече не е необходим.
Всички компоненти са биосъвместими, така че естествено се разтварят в биофлуидите на тялото, заобикаляйки необходимостта от хирургическа екстракция.
Тестовете, публикувани в списанието Nature, демонстрират ефикасността на устройството върху серия от големи и малки животински модели, както и човешки сърца от починали донори на органи.
„Доколкото ни е известно, разработихме най-малкия пейсмейкър в света. Има жизненоважна нужда от временни пейсмейкъри в контекста на педиатричните сърдечни операции и това е случай на употреба, при който миниатюризацията на размера е изключително важна", казва пионерът в биоелектрониката Джон А. Роджърс, който ръководи разработката на устройството.
„За съжаление около 1% от децата се раждат с вродени сърдечни дефекти – независимо дали живеят в страна с ниски или високи ресурси. Добрата новина е, че тези деца се нуждаят само от временно кардиостимулиране след операция. След около седем дни сърцата на повечето пациенти ще се възстановят сами.
Но тези седем дни са абсолютно критични. Сега можем да поставим този малък пейсмейкър върху сърцето на детето и да го стимулираме с меко, нежно устройство за носене и не е необходима допълнителна операция за отстраняването му”, пояснява д-р Игор Ефимов, кардиолог и водещ изследването за сайта на Северозападния университет в Илинойс.
Огромен напредък в досегашната манипулация
Това не е първи научен успех за Роджърс и Ефимов. През 2021 г. техният екип разработи своя разтворим пейсмейкър. Тънкото, гъвкаво, леко устройство елиминира необходимостта от обемисти батерии и твърд хардуер, включително кабели.
Освен това на базата на резорбируеми конци той се разтваря, като лекарите могат да контролират точно на кой ден след поставянето да се случи това.
Много пациенти се нуждаят от временни пейсмейкъри след сърдечна операция – или докато чакат постоянен пейсмейкър, или за да възстановят нормалния сърдечен ритъм по време на възстановяване.
За момента хирурзите зашиват електродите върху сърдечния мускул по време на операция. Проводниците от електродите излизат от предната част на гръдния кош на пациента, където се свързват с външна пейсинг кутия, която доставя ток за контролиране на сърдечния ритъм.
Когато временният пейсмейкър вече не е необходим, лекарите премахват електродите на пейсмейкъра. Потенциалните усложнения включват инфекция, изместване, разкъсани или увредени тъкани, кървене и кръвни съсиреци.
Така умира астронавтът Нийл Армстронг. Той носи временен пейсмейкър след операция за байпас. Когато кабелите са отстранени, получава фатален вътрешен кръвоизлив.
Новият пейсмейкър се активира от светлината
Екипът използва инфрачервена дължина на вълната на светлината, която прониква дълбоко и безопасно в тялото. Ако сърдечната честота на пациента падне под определена честота, носимото устройство открива събитието и автоматично активира светодиод.
След това светлината мига и изгасва със скорост, която съответства на нормалната сърдечна честота.
Инфрачервената светлина прониква много добре през тялото. Ако поставите фенерче срещу дланта си, ще видите светлината да свети през другата страна на ръката ви. Оказва се, че телата ни са страхотни проводници на светлина, обясняват експертите.
Въпреки че пейсмейкърът е толкова малък – с размери едва 1,8 милиметра ширина на 3,5 милиметра дължина и 1 милиметър дебелина, той все още доставя толкова много стимулация, колкото пейсмейкър в пълен размер.
„Сърцето изисква малко количество електрическа стимулация. Чрез минимизиране на размера, ние драстично опростяваме процедурите за имплантиране, намаляваме травмата и риска за пациента и с разтварящия се характер на устройството, елиминираме всякаква необходимост от вторични хирургични процедури за екстракция”, пояснява Джон Роджърс.
Работа върху няколко зони
Тъй като устройствата са толкова малки, лекарите могат да разпределят няколко от тях в сърцето. В специални случаи различни зони на сърцето могат да бъдат ускорени с различен ритъм, например за прекратяване на аритмии.
„Може да разположим редица такива малки пейсмейкъри от външната страна на сърцето и да контролираме всеки от тях“, казва Ефимов.
„Тогава може да постигнем подобрена синхронизирана функционална грижа. Също така бихме могли да включим нашите пейсмейкъри в други медицински устройства, които могат да причинят сърдечен блок."
Този пейсмейкър може да бъде интегриран с почти всеки вид имплантируемо устройство.
Съдържанието е информативно и не представлява консултация, препоръка или съвет. При въпроси относно вашето здраве, медицинско състояние или лечение, задължително се консултирайте с медицински специалист.
