Новости

Исследователи разработали специальное устройство для кардиостимулятора, которое отправит в историю аккумулятор. Устройство будет работать при любом нарушении ритма сердечной деятельности и заряжаться от механических колебаний в грудной клетке.

Современные кардиостимуляторы имеют малые размеры, длительный срок службы, но работают на основе энергии из встроенного аккумулятора. Смена источника питания требуется всем применяемым кардиостимуляторам, обычно через 4-5 лет с проведением повторного хирургического вмешательства. Оперативное вмешательство всегда связано с риском анестезиологического обеспечения операции и риском послеоперационных осложнений. В послеоперационный период есть риск тромбоэмболии легочной артерии (ТЭЛА), опасного для жизни пациента состояния, и инфекционных заболеваний (инфекционного эндокардита).

Ученые из Университета Мичигана, работающие в аэрокосмической отрасли, представили общественности устройство, которое может применяться в кардиостимуляторах. Это устройство использует энергию, создаваемую сердцем, для питания самого кардиостимулятора. При сокращении сердечной мышцы возникает вибрация в грудной клетке. С помощью пьезоэлемента энергия механических колебаний в грудной клетке превращается в электрический ток.

Проведенные испытания продемонстрировали безопасное функционирование устройства при частоте сердечных сокращений от 7 до 700 ударов в минуту. Предусмотрен запас энергоемкости: продуцируемая пьезоэлементом электрическая энергия в 8 раз превышает энергию, необходимую для стабильной работы кардиостимулятора.

Современные кардиостимуляторы работают в течение 4-5 лет, и применяемые покрытия кардиостимуляторов (оболочки) не могут быть использованы в новом устройстве.  Ученые уже приступили к разработке специальных инертных материалов, которые покроют кардиостимулятор и устройство и не вызовут процессы отторжения ткани в течение неограниченного времени.

Особенности технического обеспечения устройства были исследованы и описаны в научном проекте Powering Pacemakers from Heartbeat Vibrations Using Linear and Nonlinear Energy Harvesters. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Physics Letters.  

Длительное время ученые стремились найти альтернативные источники питания кардиостимулятора: рассматривались проекты с применением глюкозы крови пациента и с использованием энергии механического движения различных органов человеческого тела. Однако по причине соблюдения требований безопасности исследования данных источников были прекращены и не нашли клинического применения в кардиологии.