Médicos suizos crean un marcapasos autónomo

Varios modelos de relojes mecánicos están equipados con un mecanismo de cuerda automática. Esta es una tecnología muy conveniente para los propietarios de relojes, que le permite olvidarse de la necesidad de fabricar sus cronómetros una vez al día más o menos. La tecnología en sí está lejos de ser nueva: tiene aproximadamente 250 años. Al final resultó que, el principio del devanado automático se puede utilizar para crear marcapasos (marcapasos), en este caso se vuelven completamente autónomos, no se necesita una fuente de energía externa.

Los desarrolladores del Hospital de la Universidad de Berna en Suiza pudieron crear tecnología que permite al marcapasos recibir la energía generada por las pulsaciones del músculo cardíaco. Según los expertos, la electricidad generada es suficiente para abandonar por completo el uso de una fuente externa de electricidad: el marcapasos se vuelve autónomo.

En el caso habitual, los marcapasos cardíacos se ubican al lado del músculo pectoral y transmiten señales eléctricas al corazón. La tarea principal de un marcapasos es mantener o imponer una frecuencia cardíaca a un paciente cuyo corazón no late con frecuencia, o hay una desconexión electrofisiológica entre las aurículas y los ventrículos (bloqueo auriculoventricular).

Para suministrar electricidad a dicho dispositivo, está equipado con baterías, que deben reemplazarse regularmente. Esto requiere una intervención intrusiva adicional. Un marcapasos "automático" puede permanecer en el cuerpo humano durante muchos años sin la necesidad de operaciones regulares para quitar el estimulador y reemplazar sus baterías. El método de producción de energía, desarrollado por científicos, puede usarse en otros sistemas médicos implantables que también usan baterías.

Hasta ahora, la tecnología solo ha superado la etapa técnica de las pruebas, sus creadores han demostrado la posibilidad de crear un marcapasos autónomo. Para que la tecnología se use en la creación de marcapasos, los especialistas deben realizar una evaluación a largo plazo del efecto de dichos sistemas en la función cardíaca. Uno de los desarrolladores, Andreas Haberlin, afirma que el líquido se acumulará alrededor del dispositivo, mientras que las áreas circundantes, por el contrario, experimentarán una falta de líquido intersticial. Sin embargo, está convencido de que el cuerpo humano puede hacer frente de manera independiente a este problema, aunque las cicatrices permanecen en el lugar de la implantación del sensor y su "generador". También existe la posibilidad de que el tejido cardíaco en el sitio de implantación se contraiga un poco peor que el tejido "libre" de las áreas no utilizadas.


El prototipo del mecanismo de generación de energía con pulsación cardíaca

Ahora los científicos probarán el sistema en animales para estudiar el efecto a medio y largo plazo de la influencia de un marcapasos autónomo en el cuerpo de los seres vivos. Se espera que los resultados se reciban dentro de tres años.

En cuanto a los relojes mecánicos con un devanado, parten de los movimientos de las muñecas del usuario. La base del mecanismo de la fábrica de automóviles es el llamado sector: un medio disco de metal, cuyo centro de gravedad se desplaza hacia el borde. Los asistentes colocan dicho disco en un soporte especial, permitiendo que el disco gire completamente libremente en diferentes direcciones. El soporte y los engranajes transmiten la energía de rotación del disco al resorte.

Un principio similar se aplica en el generador de energía para un marcapasos. Aquí, las vibraciones de la pared del corazón también proporcionan el movimiento de una carga especial. Utilizando modelos matemáticos, los científicos aclararon las características del sistema y sus elementos estructurales. Para probar la idea, los científicos ordenaron un reloj con una fábrica de automóviles de ETA, lo desmantelaron y estudiaron el mecanismo en sí. Después de eso, reemplazaron el disco con el suyo, hecho de platino (gracias a esto se puede hacer más pequeño, pero más pesado) y agregaron un microgenerador de un reloj de cuarzo para convertir la energía mecánica en energía eléctrica.

Por supuesto, directamente, sin mecanismos de protección, tal marcapasos no puede funcionar. Se requiere una batería de repuesto, que suministrará energía al marcapasos si algo le sucede al mecanismo de generación de energía. Los científicos exponen los resultados de su trabajo en el artículo .

Existen otras formas de generar energía utilizando diversos sistemas del cuerpo humano. Por ejemplo, colegas de este grupo de científicos, también de Berna, han desarrollado una turbina en miniatura que genera corriente cuando la sangre se mueve en los vasos. También hay desarrollos que le permiten obtener energía en el oído interno de una persona o recolectar "cosecha de energía" de diferentes órganos utilizando materiales piezoeléctricos .

"Siempre hay formas alternativas de lograr un objetivo importante, y creo que todos tenemos la misma motivación: reemplazar las baterías en los dispositivos médicos implantables", dijo Haberlin.

Source: https://habr.com/ru/post/es400739/