Médicos suíços criam marca-passo autônomo

Vários modelos de relógios mecânicos estão equipados com um mecanismo de corda automática. Esta é uma tecnologia muito conveniente para os proprietários de relógios, o que permite que você esqueça a necessidade de fabricar seus cronômetros uma vez por dia. A tecnologia em si está longe de ser nova - tem cerca de 250 anos. Como se viu, o princípio do enrolamento automático pode ser usado para criar marca-passos (marca-passos) - nesse caso, eles se tornam completamente autônomos, não sendo necessária uma fonte de energia externa.

Desenvolvedores do Hospital Universitário de Berna, na Suíça, foram capazes de criar uma tecnologia que permite ao marcapasso receber a energia gerada pelas pulsações do músculo cardíaco. Segundo especialistas, a eletricidade gerada é suficiente para abandonar completamente o uso de uma fonte externa de eletricidade - o marcapasso se torna autônomo.

No caso usual, os marcapassos cardíacos estão localizados próximos ao músculo peitoral, emitindo sinais elétricos para o coração. A principal tarefa de um marcapasso é manter ou impor uma freqüência cardíaca a um paciente cujo coração não bate com frequência, ou há uma desconexão eletrofisiológica entre os átrios e os ventrículos (bloqueio atrioventricular).

Para fornecer eletricidade a esse dispositivo, ele é equipado com baterias, que devem ser substituídas regularmente. Isso requer intervenção intrusiva adicional. Um marca-passo "de corda automática" pode permanecer no corpo humano por muitos anos sem a necessidade de operações regulares para remover o estimulador e substituir suas baterias. O método de produção de energia, desenvolvido por cientistas, pode ser usado em outros sistemas médicos implantáveis ​​que também usam baterias.

Até agora, a tecnologia passou apenas no estágio técnico dos testes, seus criadores provaram a própria possibilidade de criar um marcapasso autônomo. Para que a tecnologia seja usada para criar marca-passos, os especialistas devem realizar uma avaliação a longo prazo do efeito de tais sistemas no funcionamento do coração. Um dos desenvolvedores, Andreas Haberlin, afirma que o fluido se acumulará ao redor do dispositivo, enquanto as áreas circundantes, pelo contrário, experimentarão uma falta de fluido intersticial. No entanto, ele está convencido de que o corpo humano pode lidar com esse problema de forma independente, embora as cicatrizes permaneçam no lugar da implantação do sensor e de seu "gerador". Também existe a probabilidade de o tecido cardíaco no local da implantação contrair um pouco pior que o tecido "livre" das áreas não utilizadas.


Um protótipo do mecanismo de geração de energia durante a pulsação do coração:

agora os cientistas testam o sistema em animais para estudar o efeito a médio e longo prazo da influência de um marcapasso autônomo no corpo dos seres vivos. Espera-se que os resultados sejam recebidos dentro de três anos.

Quanto aos relógios mecânicos com corda, eles partem dos movimentos dos pulsos do usuário. A base do mecanismo da fábrica de automóveis é o chamado setor - um semi-disco metálico, cujo centro de gravidade é deslocado para a borda. Os assistentes colocam esse disco em um suporte especial, permitindo que ele gire completamente livremente em diferentes direções. O suporte e as engrenagens transmitem a energia de rotação do disco para a mola.

Um princípio semelhante é aplicado no gerador de energia para um marcapasso. Aqui, as vibrações da parede do coração também fornecem o movimento de uma carga especial. Usando modelagem matemática, os cientistas esclareceram as características do sistema e seus elementos estruturais. Para testar a idéia, os cientistas encomendaram um relógio com uma fábrica de automóveis da ETA, desmontaram-no, tendo estudado o próprio mecanismo. Depois disso, eles substituíram o inversor por um de platina (graças a isso ele pode ser menor, porém mais pesado) e adicionaram um microgerador de um relógio de quartzo para converter energia mecânica em energia elétrica.

Obviamente, diretamente, sem mecanismos de proteção, esse marcapasso não pode funcionar. É necessária uma bateria sobressalente, que fornecerá energia ao marca-passo se algo acontecer com o mecanismo de geração de energia. Os cientistas expuseram os resultados de seu trabalho no artigo .

Existem outras maneiras de gerar energia usando vários sistemas do corpo humano. Por exemplo, colegas deste grupo de cientistas, também de Berna, desenvolveram uma turbina em miniatura que gera corrente quando o sangue se move nos vasos. Também existem desenvolvimentos que permitem obter energia no ouvido interno de uma pessoa ou coletar "colheita de energia" de diferentes órgãos usando materiais piezoelétricos .

"Sempre existem maneiras alternativas de alcançar um objetivo importante, e acho que todos temos a mesma motivação - substituir as baterias em dispositivos médicos implantáveis", disse Haberlin.

Source: https://habr.com/ru/post/pt400739/