Ракетка для сердца: ученые придумали растворяющийся в организме кардиостимулятор

Исследователи из Северо-Западного университета (Иллинойс, США) разработали умный кардиостимулятор, который врачи смогут устанавливать прямо на поверхность сердца — без батареи и проводов. Новшество в том, что прибор безопасно растворяется, когда становится не нужен. Он стал частью уникальной системы, которая отслеживает состояние пользователя, обменивается данными, заряжает кардиостимулятор и имеет обратную связь с пациентом.

Растворяющийся кардиостимулятор создан для людей, которым нужна лишь временная помощь, чтобы отрегулировать сердцебиение. Обычно такая поддержка необходима в течение нескольких недель после операции на открытом сердце.

Прибор получает энергию по беспроводной связи от небольшого зарядного устройства, которое мягко прилегает к груди пациента. Это решает проблему электродов, которые проходили через кожу, имели риск заражения, могли быть случайно задеты и повреждены — так же, как и ткань сердца при удалении устройства.

«Сегодня для временных кардиостимуляторов требуется провод, который подключается к внешнему генератору, стимулирующему сердце. Когда сердце восстанавливается, провод необходимо вытащить. Как вы можете себе представить, это довольно драматическая процедура».

Игорь Ефимов

доктор технических наук, профессор Инженерной школы Маккормика Северо-Западного университета

Первый вариант стимулятора придумали еще в 2021-м. В новом исследовании, опубликованном в Science, команда представила новую «интеллектуальную версию». Это уже сеть, куда входят: кардиостимулятор; четыре мягких беспроводных датчика; блоки управления, которые носят на верхней части тела.

Кроме постоянного взаимодействия с кардиостимулятором, датчики непрерывно мониторят температуру, уровень кислорода, дыхание, мышечный тонус, физическую и электрическую активность сердца и другие показатели. Эту информацию прибор анализирует, чтобы вовремя обнаружить аномалии, если таковые возникнут — например, сбившийся сердечный ритм. Тогда система простимулирует сердце с нужной частотой и сообщит о проблеме и пациенту, и лечащему врачу.

Общаться с пациентом сеть может и с помощью одного из датчиков, тактильного. Когда устройство обнаруживает низкий уровень заряда батареи, неисправность или неправильно размещение, оно начинает вибрировать, предупреждая пользователя.

Сам же кардиостимулятор напоминает теннисную ракетку — тонкую, гибкую и весящую меньше половины грамма. Он сделан из магния, вольфрама, кремния и биоразлагаемого полимера PLGA. Устройство будет стоить всего около $100, планируют разработчики.