Ígéretesnek tűnik az elem nélküli pacemaker

Az elmúlt körülbelül hat évtizedben a szívritmus-szabályozók sok millió szívbeteg pácienst mentettek meg világszerte, tették élhetővé a hétköznapi életüket. Ugyan a mellkasba ültetett implantátumok az évek során óriási fejlődésen mentek át, azonban akad még néhány problémájuk, amelyeket csak az elkövetkező években sikerülhet megoldaniuk a kutatóknak.

A pacemakerek aktív eszközök. A generátor nevű fő egységüket a páciensek mellkasába építik be a sebészek, a szívizmok összehúzódását vezérlő elektromos impulzusokat pedig elektródák juttatják el a szívbe. A pacemakerek elemekről működnek, az elemeket pedig időnként cserélni kell; a művelet sejthetően egy apró rutinműtéttel jár.

Körülbelül zsebóra méretűek a jelenleg használt pacemakerek Forrás: AFP/SPL

A szisztémával több probléma is van. A nagy kapacitású beépített elemeknek köszönhetően a pacemakerek nagyjából zsebóra méretűek, és az elektródáik is hosszúak. Nem csak a beépítés, de az elemcsere során is komplikációk léphetnek fel, például fertőzést kaphatnak a páciensek.

Ha egyszer sikerül beépíteni az eszközt, és megfelelően működik, akkor nyilvánvalóan jobb lenne nem piszkálni, így már nagyon régóta folyik a hajsza az alternatív energiaforrások után.

Közvetlenül a szívbe ültethető a kutatók elem nélküli szívritmus-szabályozója Forrás: Rice Egyetem

A Rice Egyetem és a Texas Heart Institute kutatói csapata most ígéretesnek tűnő megoldással rukkolt elő. A csupán 16 × 3,8 mm méretű pacemakerük az apró méretének köszönhetően közvetlenül a szívbe ültethető, nincsenek külön elektródái. A működéséhez szükséges energiát vezeték nélkül kapja, a áramadapter 8-10 GHz frekvenciájú elektromágneses hullámmal tölti az aprócska kondenzátorát. A kutatók sikeresen tesztelték a prototípust, gond nélkül képesek voltak 100-174 ütés/perc között szabályozni egy sertés szívritmusát.

Javarészt Aydin Babakhani, a Rice Egyetem professzora tervezte az eszközt Forrás: Jeff Fitlow / Rice Egyetem

Persze az elem nélküli módszer sem ideális, hiszen az áramadapternek folyamatosan táplálnia kell a pacemaker kondenzátorát, ráadásul csak néhány centiméter távolságból működik az energiaátvitel. Cserébe viszont a beépítés után nem kell több sebészi beavatkozáson átesnie a betegnek, és nincs egy zsebóra méretű kütyü a mellkasában.

Adja magát az ötlet, hogy az arany középút talán inkább az elemes és az elem nélkül elképzelések között van: az apró pacemakert beépíthetnék a szívbe, és tartozhatna hozzá egy vezeték nélkül tölthető akkucsomag a mellkasban.

Ez minden bizonnyal már a tudósoknak is az eszükbe jutott, ám korai prototípus fázisban jár a fejlesztés, egyelőre csak a jelenlegi hardverüket mutatták meg. Az embereken végzett klinikai tesztek még évekre lehetnek, így van még idejük találni egy praktikus megoldást.

A cikk megjelenését támogatta az MVM Edison program.