Лента TH Новости Глобальные вызовы


Ученые создали кардиостимулятор с беспроводным аккумулятором

∴ 149

Внутренние компоненты без аккумуляторного кардиостимулятора, были представлены на этой неделе Университетом Райса и Институтом сердца Техаса. Впервые в истории, кардиостимулятор можно установить в сердце, а питаться он будет от батарейного блока вне корпуса, устраняя необходимость в проводах и операциях, чтобы время от времени заменять батарею.

177

Исследователи из Университета Райса и их коллеги из Техасского института сердца (THI) на Международном симпозиуме по микроволнам IEEE (IMS) в Гонолулу, 4-9 июня, продемонстрировали беспроводной бескамерный кардиостимулятор, который может быть имплантирован непосредственно в сердце пациента.

Кардиостимулятор, разработанный лабораторией Райс электротехнического и компьютерного машиностроения под руководством Айдына Бабахани, питается от радиочастотного излучения, передаваемого внешним аккумулятором. В прототипе, представленном в IMS, беспроводной передатчик мощности может находиться в нескольких сантиметрах от него.

Кардиостимуляторы используют электрические сигналы, чтобы стимулировать сердце сохранять устойчивый ритм, но они обычно не имплантируются в сердце. Вместо этого они расположены вдали от органа, чтобы хирурги могли периодически заменять встроенные батареи, проводя небольшие операции. Электрические сигналы передаются в сердце через проводники, тем самым контролируя работу органа.

Некоторые из распространенных проблем с – это осложнения, связанные с длиной проводников, такие как кровотечения и инфекция. Бабахани сказал, что прототип беспроводного кардиостимулятора Райса снижает эти риски, устраняя причины.

Этот имплант вобрал в себя все самое лучшее, для лечения как наиболее распространенных, так и смертельных сердечных аритмий. А именно: внешнее питание, беспроводная стимуляция и, самое главное, возможность проведения сердечной дефибрилляции, которая безболезненна и совершенно незаметна для пациента.Доктор Мехди Разави, директор клинических исследований и инноваций в области аритмии в Техасском Институте Сердца, доцент Медицинского колледжа Бэйлор, соавтор исследований Бабахани в разработке и тестировании нового кардиостимулятора.

Микросхема в сердце системы имеет ширину менее 4 миллиметров и включает приемную антенну, выпрямитель переменного тока и постоянного тока, блок управления питанием и сигнал активации стимуляции. Конденсатор и коммутатор соединяют чип на печатной плате, которая меньше, чем монета в десять центов. Чип получает питание с помощью микроволн в диапазоне 8-10 ГГц.

Частоту сигналов стимуляции, создаваемых кардиостимулятором, можно регулировать путем увеличения или уменьшения мощности, передаваемой приемной антенне, которая хранит ее до достижения заданного порога. В нужный момент кардиостимулятор высвобождает электрический заряд и сердце и начинает выравнивать ритм.

Имплантат был успешно протестирован на свиньях, и продемонстрировал отличные результаты. Ученым без проблем удалось увеличить частоту сердечных сокращений от 100 ударов в минуту, до 172.

Сейчас авторы вышли на медицинские центры штатов Техас и Калифорния. Это позволит улучшить имплант и сделать его более безопасным и надежным в работе.

Филипп Дончев