Совершив прорыв, который может значительно облегчить бремя пациентов, восстанавливающихся после кардиохирургических операций, ученые разработали новый тип временного кардиостимулятора, который никогда не нужно снимать. Впервые инженеры отказались от свинца и батарей в пользу полностью биосовместимых материалов, способных безвредно растворяться в организме после исполнения своей задачи.

Новое устройство, разработанное учеными из Северо-Западного университета и Университета Джорджа Вашингтона, представляет собой временный кардиостимулятор, предназначенный для нормализации сердечного ритма после травмы или операции на сердце. Как правило, временная кардиостимуляция включает в себя пришивание электродов к сердечной мышце, которые подключены к внешнему блоку и которые необходимо удалить хирургическим путем через несколько дней или недель после восстановления нормального ритма.

Помимо беспокойства и дискомфорта от инвазивной процедуры последующего наблюдения, этот процесс может привести к редким, но серьезным осложнениям, таким как инфекции, тромбы, повреждение ткани или даже обрастание проводов рубцовой тканью.

Альтернативой выступило полностью биосовместимое устройство, которое весит менее половины грамма и имеет толщину 250 микрон. Его можно имплантировать в сердце, где набор встроенных электродов будет излучать электрический импульс, используя беспроводную связь с внешней антенной через NFC. Это означает, что больше не требуются громоздкие батареи, провода или жесткое оборудование, а все компоненты имплантата могут естественным образом поглощаться жидкостями организма в течение пяти-семи недель.

Северо-Западный университет / Университет Джорджа Вашингтона.

Доктор Риши Арора, кардиолог из Northwestern Medicine, выступивший одним из руководителей исследования, рассказывает: «Схема имплантируется прямо на поверхность сердца, и мы можем активировать ее удаленно. В течение нескольких недель новый тип кардиостимулятора «растворяется» сам по себе, что позволяет избежать необходимости физического снятия электродов кардиостимулятора. Для пациентов такой подход сулит благоприятные перспективы и уменьшает риск осложнений».

На данный момент ученые протестировали устройство на сердцах мышей, крыс, кроликов и собак, а также на моделях человеческого организма. Оно оказалось эффективным даже при стимуляции сердец разных размеров. Интересно, что скорость, с которой растворяется прибор, можно контролировать с помощью его состава и толщины, что позволяет команде определять точное количество дней, в течение которых кардиостимулятор остается работоспособным.

«Аппаратные средства, размещенные в сердце или рядом с ним, создают риск заражения и других осложнений, — поясняет Джон А. Роджерс из Northwestern, руководивший разработкой устройства. – Наши беспроводные временные кардиостимуляторы преодолевают ключевые недостатки традиционных временных устройств, устраняя необходимость в дополнительных хирургических процедурах. Тем самым мы снижаем затраты и улучшаем результаты лечения пациентов. Этот необычный тип устройства стал дверью в будущее технологии временной кардиостимуляции».