Новое и важнейшее достижение биоэлектроники: устройство, не нуждающееся в батарейке! Кардиостимулятор, когда и если он будет одобрен к практическому применению, снимет многие сложности, которые вызывают нынешние устройства,— с батарейкой и необходимостью извлекать их из пациента.
Фото: Олег Харсеев, Коммерсантъ
Фото: Олег Харсеев, Коммерсантъ
О работе ученых Университета Джорджа Вашингтона рассказал интернет-журналу stat ведущий автор исследования, член Ассоциации русскоговорящих ученых, биомедицинский инженер Игорь Ефимов. По его словам, в имплантации кардиостимулятора в год нуждаются примерно миллион человек в мире, и это гигантская задача для медицины. Правда, продолжает Ефимов, в большинстве случаев речь идет о постоянном водителе сердечного ритма: он продолжает оставаться в теле пациента до тех пор, пока не умрет пациент или батарейка в кардиостимуляторе. Меньшинство случаев — временный водитель ритма, который приходится не только имплантировать, но и затем извлекать из пациента. Типичные случаи для применения таких устройств — это дети с врожденными пороками сердца, которым предстоит операция, или взрослые, которым операция на сердце уже сделана (например, аортокоронарное шунтирование) и которые нуждаются в том, чтобы установить нормальный синусовый ритм.
Обычный временный водитель ритма связан электродами с сердечной мышцей, а само устройство находится вне тела пациента. Разумеется, подобная конструкция несет риск инфицирования оперированных участков, кроме того, сердечная мышца может быть повреждена в момент извлечения стимулятора. По сути, электроды выдергиваются из нее, наконец, наличие такого стимулятора ухудшает качество жизни человека, поскольку сильно ограничивает его мобильность.
Но человек после операции на сердце нуждается, наоборот, в большей подвижности: лежание может привести к грозным осложнениям вроде внутрибольничной пневмонии или тромбозу глубоких вен нижних конечностей. Необходимо как можно скорее дать пациенту возможность нести хотя бы небольшую физическую нагрузку — например, ходить.
«Принцип действия нашего устройства хорошо известен,— объясняет Игорь Ефимов.— Вы же знаете беспроводной способ зарядки телефона? Вот и тут так же: приклеиваем в нужный момент к груди пациента источник энергии и подзаряжаем!»
И все программное обеспечение доставляется к устройству снаружи, говорит Ефимов: «Мы уменьшили устройство до размера принимающей антенны, так что оно потребляет минимум энергии».
Ну и последнее. Ефимов с коллегами создали кардиостимулятор из материалов, которые постепенно абсорбируются организмом, то есть извлекать устройство не нужно. Часть элементов — из органики, другая — из металлов вроде магния, а стоимость временного водителя ритма во многом обусловлена как раз внешними устройствами.
Пока что кардиостимулятор показал хорошие результаты на мышах, крысах и на культуре сердечных мышц человека инвитро.