O echipă de ingineri americani de la universitatea din Arizona a dezvoltat un stimulator cardiac inovator, care are potenţialul de îmbunătăţi viaţa persoanelor cu afecţiuni cardiace. Spre deosebire de stimulatoarele cardiace tradiţionale, acest nou dispozitiv este fără fir, nu are baterii şi utilizează tehnologia bazată pe lumină pentru a regla bătăile inimii, oferind o opţiune de tratament mai puţin invazivă şi fără durere.
Realizările cercetătorilor americani, publicate în revista Science Advances, oferă speranţă pentru milioane de persoane din întreaga lume care suferă de afecţiuni precum fibrilaţia atrială, o formă comună în care inima are bătăi neregulate.
Fibrilaţia atrială (Fib-A), afectează un număr semnificativ de persoane, ducând la numeroase spitalizări şi decese în fiecare an.
Stimulatoarele cardiace reprezintă de mult timp un instrument crucial în gestionarea bolilor de inimă, oferind stimulare electrică pentru a regla ritmul cardiac.
Cu toate acestea, implantarea stimulatoarelor cardiace a fost în mod tradiţional o procedură invazivă asociată cu durere şi disconfort pentru pacienţi.
În plus, stimulatoarele cardiace existente sunt limitate în ceea ce priveşte capacitatea lor de a trata anumite tipuri de afecţiuni cardiace.
Echipa de cercetare de la universitatea din Arizona, condusă de dr. Philipp Gutruf, şi-a propus să revoluţioneze domeniul cardiologiei prin introducerea unui stimulator cardiac fără fir şi fără baterii, care reduce semnificativ disconfortul pacienţilor.
Inovaţia cheie constă în capacităţile de direcţionare precisă a noului dispozitiv, care ocoleşte receptorii de durere din interiorul inimii.
Prin utilizarea tehnologiei bazate pe lumină şi a unei tehnici numite optogenetică, stimulatorul cardiac livrează semnale specifice către anumite celule din inimă, cunoscute sub numele de cardiomiocite.
Această direcţionare precisă nu numai că minimizează durerea pentru pacienţi, dar permite, de asemenea, stimulatorului cardiac să răspundă mai eficient la diferite nereguli ale ritmului cardiac.
„Stimulatoarele cardiace actuale înregistrează practic un simplu prag şi vor spune: Acesta intră în aritmie, acum şoc!". explică dr. Gutruf într-un comunicat al universităţii.
„Dar acest dispozitiv are un computer la bord unde poţi introduce diferiţi algoritmi care îţi permit să marchezi ritmul într-un mod mai sofisticat. Este făcut pentru cercetare".
Oamenii de ştiinţă au dezvoltat un design de plasă fabricat digital care înfăşoară întreaga inimă.
Spre deosebire de stimulatoarele cardiace tradiţionale care folosesc electrozi implantaţi în inimă, acest nou stimulator utilizează o structură de plasă care distribuie semnalele luminoase în toată inima, asigurând o abordare mai precisă şi mai bine direcţionată a tratamentului.
Plasa este formată din patru structuri flexibile, asemănătoare unor petale, realizate dintr-o peliculă subţire, care se adaptează la forma schimbătoare a inimii pe măsură ce aceasta bate.
Atunci când sunt implantate, aceste petale se pliază în jurul inimii, similar cu o floare care se închide noaptea.
(foto: O reprezentare artistică a felului cum arată cum un nou stimulator cardiac, conceput de o echipă de cercetători condusă de UArizona, care este capabil să învăluie inima. Stimulatorul cardiac fără fir şi fără baterii ar putea fi implantat printr-o procedură mai puţin invazivă decât este posibil în prezent şi ar provoca pacienţilor mai puţină durere. Credit: Philipp Gutruff).
Tehnologia avansată a acestui stimulator cardiac permite înregistrarea de informaţii vitale fără interferenţe.
Spre deosebire de stimulatoarele convenţionale, care pot fi întrerupte în timpul procesului de defibrilare, stimulatorul bazat pe lumină continuă să înregistreze date, oferindu-le medicilor o imagine completă a sănătăţii cardiace a pacientului.
În plus, absenţa unei baterii elimină necesitatea înlocuirii frecvente a acesteia, atenuând o povară semnificativă pentru beneficiarii de stimulatoare cardiace.
„În prezent trebuie să aplicăm şocuri întregii inimi pentru a face acest lucru, dar aceste noi dispozitive au o ţintă mult mai precisă, făcând defibrilarea mai eficientă şi mai puţin dureroasă", spune Igor Efimov, profesor de inginerie biomedicală şi medicină la laboratorul universităţii Northwestern, unde au fost testate dispozitivele.
Această tehnologie ar putea uşura viaţa pacienţilor din întreaga lume, ajutându-i în acelaşi timp pe oamenii de ştiinţă şi pe medici să înveţe mai multe despre cum să monitorizeze şi să trateze această boală.
În timp ce versiunea actuală a stimulatorului cardiac a fost testată cu succes pe modele animale, sunt necesare cercetări şi dezvoltări suplimentare înainte ca acesta să poată fi utilizat la oameni.
Potenţialul acestei tehnologii revoluţionare de a îmbunătăţi calitatea vieţii pentru milioane de persoane din întreaga lume nu poate fi subestimat, spun specialiştii.
Natura sa nedureroasă şi neinvazivă deschide o lume de noi posibilităţi pentru gestionarea eficientă a diferitelor afecţiuni cardiace, subliniază ei.
