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Experimenteller Herzschrittmacher könnte seine Batterie bald mithilfe eines Herzschlags aufladen

Einem neuen experimentellen Herzschrittmacher ist es gelungen, die Energie eines Herzschlags in elektrische Ladung umzuwandeln, die die Batterie des Geräts auflädt. Könnte dies bald die Notwendigkeit regelmäßiger Operationen überflüssig machen?

Not macht erfinderisch, und das grundlegendste Instrument zur Erhaltung des menschlichen Lebens erfordert zweifellos Innovationen.

Die Rede ist natürlich vom Herzen, einem bemerkenswerten Muskelorgan, das leider bei Millionen von Menschen Störungen oder störende Anomalien aufweist. Für ungefähr 600,000 Die einzig mögliche Lösung ist jedes Jahr eine Herzschrittmacher-Operation.

Für diejenigen, die es nicht kennen: Diese Geräte ergänzen eine schwache oder übermäßige Herzfrequenz, indem sie den elektrischen Impuls einer kleinen Batterie verwenden, um ihn wieder in einen sicheren und gleichmäßigen Rhythmus zu bringen. Sie fallen typischerweise in zwei Kategorien: „traditionell“ oder „transvenös“.

Der herkömmliche Typ wird unter der Haut in der Nähe der linken Schulter angebracht, wo kleine Drähte die elektrische Ladung direkt zum Herzen übertragen. Letzteres ist viel kleiner und seine Batterie ist direkt integriert, was bedeutet, dass es in der Herzkammer untergebracht werden kann und an der Quelle funktioniert.

Für jeden gibt es erhebliche Vor- und Nachteile. Herkömmliche Herzschrittmacher sind beispielsweise durch einen Schnitt in der Schulter leichter zugänglich, weisen jedoch ein weitaus höheres Risiko für Infektionen oder Luxationen auf.

Transvenöse Geräte hingegen verursachen bei MRTs keine Komplikationen und sind ohne Operation am offenen Brustkorb einsetzbar, da sie durch eine Vene im Bein injiziert werden.

Der übergreifende Nachteil beider Typen besteht jedoch darin, dass ihre Batterien regelmäßig ausgetauscht werden müssen.

Bei Trägern herkömmlicher Herzschrittmacher muss alle 6 bis 15 Jahre eine neue Batterie physisch implantiert werden, während leitungslose Herzschrittmacher im Körper verbleiben und durch eine andere funktionsfähige Einheit ersetzt werden. Es ist keine so praktische Praxis, wie die medizinische Wissenschaft es sich idealerweise wünschen würde.

Es ist jedoch ermutigend, dass dieser Nachteil dank eines wissenschaftlichen Durchbruchs an der University of Washington in Seattle möglicherweise nicht mehr auf unbestimmte Zeit bestehen bleibt.

Unter der Leitung von Babak Nazer, einem außerordentlichen Professor für Medizin an der Einrichtung, entwickelten Forscher einen neuen Prototyp, der in der Lage ist, einen Herzschlag in nützliche Energie umzuwandeln, die theoretisch die Batterie eines Herzschrittmachers im laufenden Betrieb so lange wie nötig aufrechterhalten und aufladen könnte.

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Mehrere Geräte, die in eine Polyimidmembran eingewickelt sind (um die Ladung zu halten) wurden getestet in einem Herzdrucksimulator, der eine Herzkammer genau nachahmen soll, und die besten Prototypen sammelten etwa 10 % der Energie, die zur Stimulierung eines weiteren Herzschlags erforderlich war.

Obwohl dies offensichtlich nicht das Endziel, ein kreisförmiges Laufsystem zu schaffen, erreicht, könnten die vorläufigen Erkenntnisse die Grundlage für neue Geräte und optimierte Technologie bilden.

Das Team wird seine Ergebnisse voraussichtlich auf der präsentieren Wissenschaftliche Sitzungen der American Heart Association 2023, ein jährliches Symposium über kardiovaskuläre Fortschritte.

„Wenn wir unsere Ernteeffizienz um 10 % verbessern können, hoffen wir, mit einem der großen Herzschrittmacherhersteller zusammenzuarbeiten, um unser Design und Gehäuse in einen bestehenden leitungslosen Herzschrittmacher zu integrieren“, sagt Nazer.

„Wir hoffen, die Batterielebensdauer weiter zu verlängern und den Zugang zu diesem Produkt für jüngere Patienten zu erweitern, die hoffentlich im Laufe ihres Lebens weniger Implantate benötigen würden.“

Man kann mit Sicherheit sagen, dass Versuche am Menschen dann wahrscheinlich nicht unmittelbar bevorstehen, aber die ersten Anzeichen sehen äußerst positiv aus.

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