Автор: Кардиостимулятор — это небольшое устройство с батарейным питанием, предназначенное для предотвращения замедления сердечного ритма и других нарушений сердечной проводимости. Он играет важнейшую роль в лечении аритмий. Поскольку устройство вживляется хирургическим путём, его размер имеет критическое значение: чем он меньше, тем меньше нагрузка на пациента. Поэтому разработка сверхминиатюрных кардиостимуляторов давно стала одной из ключевых задач медицины.
Миниатюрный кардиостимулятор
Недавно международная команда учёных под руководством Северо-Западного университета США (Northwestern University) совместно с учёными Национального университета Сингапура и Хуачжунского университета науки и технологии (Китай) разработала временный кардиостимулятор, который установил новый рекорд миниатюрности — его размеры составляют всего 1,8 × 3,5 × 1 мм, что меньше рисового зерна.
Содержание
Детали исследования
Разработка была опубликована 2 апреля в престижном журнале Nature. Новый кардиостимулятор предназначен для временного применения — в первую очередь у новорождённых с врождёнными пороками сердца.
Благодаря крошечным размерам, устройство вводится в организм через иглу с минимальным кожным разрезом (всего около 3 мм), без необходимости полноценной операции, как в случае с традиционными имплантами.
Во время работы прибор беспроводным способом соединяется с миниатюрным носимым устройством, которое крепится на грудь пациента. Когда оно фиксирует нарушение ритма, то автоматически излучает световые импульсы, активирующие стимулятор. Эти импульсы способны проникать сквозь кожу, грудину и мышцы, точно управляя стимуляцией.
Инновацией стало и питание устройства: вместо традиционной батарейки оно использует биоэлектрохимическую систему, где жидкость организма выполняет роль электролита. Электроды также сделаны из биоразлагаемых материалов — анод из магния или цинка, а катод из триоксида молибдена.
Кроме электродов, все компоненты стимулятора биосовместимы и после завершения своей работы естественным образом растворяются в тканевой жидкости организма. Никакая операция для удаления не требуется.
Контекст и мотивация
В педиатрической кардиохирургии потребность во временных кардиостимуляторах особенно высока, а их компактность — критически важна.
«Наша главная мотивация — дети», — поясняет профессор Игорь Ефимов, один из авторов исследования.
«Около 1% новорождённых появляется на свет с врождённым пороком сердца. Обычно после операции им требуется временная стимуляция в течение примерно семи дней, пока сердце не восстановится самостоятельно.
Теперь мы можем использовать этот крошечный прибор, и не потребуется дополнительная операция, чтобы его извлечь.»
Завтрашний день медицины — уже сегодня
Может быть, в будущем кардиостимуляторы станут ещё проще и удобнее, чем обычный пластырь.
И в этом стремлении к медицинским инновациям в конечном итоге выигрывает каждый бьющееся сердце.