يُنشئ الأطباء السويسريون جهاز تنظيم ضربات القلب المستقل

تم تجهيز عدد من نماذج الساعات الميكانيكية بآلية ذاتية التعبئة. هذه تقنية مريحة للغاية لمالكي الساعات ، والتي تتيح لك نسيان الحاجة إلى مصنع الكرونومتر الخاص بك مرة واحدة في اليوم أو نحو ذلك. التكنولوجيا نفسها ليست جديدة على الإطلاق - عمرها حوالي 250 سنة. كما اتضح ، يمكن استخدام مبدأ اللف التلقائي لإنشاء أجهزة تنظيم ضربات القلب (أجهزة ضبط نبضات القلب) - في هذه الحالة يصبحون مستقلين تمامًا ، ولا توجد حاجة إلى مصدر طاقة خارجي.

تمكن المطورون من مستشفى برن الجامعي في سويسرا من إنشاء تقنية تسمح لجهاز تنظيم ضربات القلب بتلقي الطاقة المولدة من نبضات عضلة القلب. وفقًا للخبراء ، فإن الكهرباء المولدة كافية للتخلي تمامًا عن استخدام مصدر خارجي للكهرباء - يصبح جهاز تنظيم ضربات القلب مستقلاً.

في الحالة المعتادة ، توجد أجهزة تنظيم ضربات القلب بالقرب من العضلة الصدرية ، لتوصيل الإشارات الكهربائية إلى القلب. تتمثل المهمة الرئيسية لجهاز تنظيم ضربات القلب في الحفاظ على معدل ضربات القلب أو فرضه على المريض الذي لا ينبض قلبه في كثير من الأحيان ، أو يوجد انفصال كهروفيزيولوجي بين الأذينين والبطين (كتلة الأذيني البطيني).

من أجل تزويد هذا الجهاز بالكهرباء ، فهو مجهز ببطاريات ، والتي يجب استبدالها بانتظام. هذا يتطلب تدخل تدخلي إضافي. يمكن أن يبقى جهاز تنظيم ضربات القلب "ذاتي التعبئة" في جسم الإنسان لسنوات عديدة دون الحاجة إلى عمليات منتظمة لإزالة المحفز واستبدال بطارياته. يمكن استخدام طريقة إنتاج الطاقة ، التي طورها العلماء ، في أنظمة طبية أخرى قابلة للزراعة تستخدم البطاريات أيضًا.

حتى الآن ، اجتازت التكنولوجيا المرحلة التقنية فقط من الاختبار ، أثبت صانعوها إمكانية إنشاء جهاز تنظيم ضربات القلب المستقل. من أجل استخدام التكنولوجيا لإنشاء أجهزة تنظيم ضربات القلب ، يجب على المتخصصين إجراء تقييم طويل المدى لتأثير هذه الأنظمة على عمل القلب. يدعي أحد المطورين ، أندرياس هابرلين ، أن السوائل سوف تتراكم حول الجهاز ، في حين أن المناطق المحيطة ، على العكس من ذلك ، ستعاني من نقص في السائل الخلالي. ومع ذلك ، فهو مقتنع بأن جسم الإنسان قادر على التعامل مع هذه المشكلة بشكل مستقل ، على الرغم من أن الندوب لا تزال في مكان زرع جهاز الاستشعار و "مولدها". هناك أيضًا احتمال أن تنكمش أنسجة القلب في موقع الزرع بشكل أسوأ قليلاً من الأنسجة "الحرة" في المناطق غير المستخدمة.


النموذج الأولي لآلية توليد الطاقة مع نبض القلب

الآن سيختبر العلماء النظام على الحيوانات من أجل دراسة التأثير المتوسط ​​والطويل الأجل لتأثير جهاز تنظيم ضربات القلب المستقل على جسم الكائنات الحية. ومن المتوقع أن يتم استلام النتائج في غضون ثلاث سنوات.

أما الساعات الميكانيكية ذات اللف فهي تبدأ من حركات معصمي مرتديها. أساس آلية مصنع السيارات هو ما يسمى القطاع - نصف قرص معدني ، يتم تحويل مركز جاذبيته إلى الحافة. تضع المعالجات مثل هذا القرص على دعم خاص ، مما يسمح للقرص بالتدوير بحرية كاملة في اتجاهات مختلفة. ينقل الدعم والتروس طاقة دوران القرص إلى النابض.

يتم تطبيق مبدأ مماثل في مولد الطاقة لجهاز تنظيم ضربات القلب. هنا ، توفر اهتزازات جدار القلب أيضًا حركة حمولة خاصة. باستخدام النمذجة الرياضية ، أوضح العلماء ملامح النظام وعناصره الهيكلية. لاختبار الفكرة ، طلب العلماء ساعة بمصنع سيارات من شركة ETA ، وقاموا بتفكيكها ، بعد دراسة الآلية نفسها. بعد ذلك ، استبدلوا محرك الأقراص الخاص بهم ، المصنوع من البلاتين (بفضل هذا يمكن أن يكون أصغر ، ولكن أثقل) وأضافوا مولدًا دقيقًا من ساعة كوارتز من أجل تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

بالطبع ، بشكل مباشر ، بدون آليات الحماية ، لا يمكن لجهاز تنظيم ضربات القلب أن يعمل. مطلوب بطارية احتياطية ، والتي ستزود جهاز تنظيم ضربات القلب بالطاقة إذا حدث شيء لآلية توليد الطاقة. حدد العلماء نتائج عملهم في المقالة .

هناك طرق أخرى لتوليد الطاقة باستخدام أنظمة مختلفة من جسم الإنسان. على سبيل المثال ، طور زملاء من هذه المجموعة من العلماء ، أيضًا من برن ، توربينًا صغيرًا يولد تيارًا عندما يتحرك الدم في الأوعية. هناك أيضًا تطورات تسمح لك بالحصول على الطاقة في الأذن الداخلية للشخص أو جمع "حصاد الطاقة" من الأعضاء المختلفة باستخدام مواد كهرضغطية .

قال هابرلين: "هناك دائمًا طرق بديلة لتحقيق هدف مهم ، وأعتقد أن لدينا جميعًا نفس الدافع - لاستبدال البطاريات في الأجهزة الطبية القابلة للزرع".

Source: https://habr.com/ru/post/ar400739/