Les médecins suisses créent un stimulateur cardiaque autonome

Un certain nombre de modèles de montres mécaniques sont équipés d'un mécanisme à remontage automatique. Il s'agit d'une technologie très pratique pour les propriétaires de montres, qui vous permet d'oublier la nécessité de fabriquer vos chronomètres une fois par jour environ. La technologie elle-même est loin d'être nouvelle - elle a environ 250 ans. Il s'est avéré que le principe de l'enroulement automatique peut être utilisé pour créer des stimulateurs cardiaques (stimulateurs cardiaques) - dans ce cas, ils deviennent complètement autonomes, une source d'énergie externe n'est pas nécessaire.

Les développeurs de l'hôpital universitaire de Berne en Suisse ont pu créer une technologie qui permet au stimulateur cardiaque de recevoir l'énergie générée par les pulsations du muscle cardiaque. Selon les experts, l'électricité produite suffit à abandonner complètement l'utilisation d'une source externe d'électricité - le stimulateur cardiaque devient autonome.

Dans le cas habituel, les stimulateurs cardiaques sont situés à côté du muscle pectoral, délivrant des signaux électriques au cœur. La tâche principale d'un stimulateur cardiaque est de maintenir ou d'imposer une fréquence cardiaque à un patient dont le cœur ne bat pas souvent, ou il existe une déconnexion électrophysiologique entre les oreillettes et les ventricules (bloc auriculo-ventriculaire).

Afin d'alimenter un tel appareil en électricité, il est équipé de piles qui doivent être remplacées régulièrement. Cela nécessite une intervention intrusive supplémentaire. Un stimulateur cardiaque "à remontage automatique" peut rester dans le corps humain pendant de nombreuses années sans avoir besoin d'opérations régulières pour retirer le stimulateur et remplacer ses piles. La méthode de production d'énergie, développée par des scientifiques, peut être utilisée dans d'autres systèmes médicaux implantables qui utilisent également des batteries.

Jusqu'à présent, la technologie n'a franchi que la phase technique des tests, ses créateurs ont prouvé la possibilité même de créer un stimulateur cardiaque autonome. Pour que la technologie soit utilisée pour créer des stimulateurs cardiaques, les spécialistes doivent effectuer une évaluation à long terme de l'effet de ces systèmes sur le fonctionnement du cœur. L'un des développeurs, Andreas Haberlin, affirme que le fluide s'accumulera autour de l'appareil, tandis que les zones environnantes, au contraire, connaîtront un manque de fluide interstitiel. Néanmoins, il est convaincu que le corps humain peut faire face de manière indépendante à ce problème, bien que des cicatrices restent à la place de l'implantation du capteur et de son «générateur». Il y a aussi la probabilité que le tissu cardiaque au site d'implantation se contracte légèrement pire que le tissu "libre" des zones inutilisées.


Le prototype du mécanisme de génération d'énergie avec pulsation cardiaque

Les scientifiques vont maintenant tester le système sur des animaux afin d'étudier l'effet à moyen et long terme de l'influence d'un stimulateur cardiaque autonome sur le corps des êtres vivants. Les résultats devraient être reçus d'ici trois ans.

Quant aux montres mécaniques à remontage, elles partent des mouvements des poignets du porteur. La base du mécanisme de l'usine automobile est le soi-disant secteur - un demi-disque métallique, dont le centre de gravité est déplacé vers le bord. Les assistants placent un tel disque sur un support spécial, permettant au disque de tourner complètement librement dans différentes directions. Le support et les engrenages transmettent l'énergie de rotation du disque au ressort.

Un principe similaire est appliqué dans le générateur d'énergie pour un stimulateur cardiaque. Ici, les vibrations de la paroi cardiaque permettent également le mouvement d'une charge spéciale. À l'aide de la modélisation mathématique, les scientifiques ont clarifié les caractéristiques du système et ses éléments structurels. Pour tester l'idée, les scientifiques ont commandé une montre avec une usine automobile à ETA, l'ont démontée, après avoir étudié le mécanisme lui-même. Après cela, ils ont remplacé le lecteur par le leur, en platine (grâce à cela, il peut être plus petit, mais plus lourd) et ont ajouté un microgénérateur à partir d'une montre à quartz afin de convertir l'énergie mécanique en énergie électrique.

Bien sûr, directement, sans mécanismes de protection, un tel stimulateur cardiaque ne peut pas fonctionner. Une pile de rechange est requise, qui fournira de l'énergie au stimulateur cardiaque si quelque chose arrive au mécanisme de génération d'énergie. Les scientifiques ont exposé les résultats de leurs travaux dans l'article .

Il existe d'autres façons de générer de l'énergie en utilisant divers systèmes du corps humain. Par exemple, des collègues de ce groupe de scientifiques, également de Berne, ont développé une turbine miniature qui génère du courant lorsque le sang se déplace dans les vaisseaux. Il existe également des développements qui vous permettent d'obtenir de l'énergie dans l' oreille interne d'une personne ou de collecter la «récolte d'énergie» de différents organes à l'aide de matériaux piézoélectriques .

"Il existe toujours des moyens alternatifs pour atteindre un objectif important, et je pense que nous avons tous la même motivation - remplacer les piles dans les dispositifs médicaux implantables", a déclaré Haberlin.

Source: https://habr.com/ru/post/fr400739/