Un nuovo pacemaker cardiaco senza batteria, basato su un orologio da polso automatico e alimentato dal movimento del cuore, è stato presentato al Congresso ESC 2014, da Adrian Zurbuchen dalla Svizzera. Il prototipo di dispositivo non richiede la sostituzione della batteria.
Il pacemaker del futuro potrebbe utilizzare una tecnologia vecchia di due secoli, quella alla base degli orologi automatici. Proprio come negli orologi inventati in Svizzera nel 1777, che si ricaricano attraverso il movimento del polso, il pacemaker, che e’ direttamente collegato al muscolo cardiaco, usa il battito del cuore per generare la corrente elettrica necessaria al proprio funzionamento.
Zurbuchen, dottoranda in Ingegneria Gruppo Cardiovascolare presso ARTORG, Università di Berna in Svizzera, ha dichiarato: “Le batterie sono un fattore limitante negli impianti medici di oggi. Una volta che raggiungono un livello di energia estremamente basso, i medici si vedono costretti a sostituirli con un intervento chirurgico. È uno scenario sgradevole che aumenta i costi e il rischio di complicazioni per i pazienti “.
All’ ESC Congress, Zurbuchen ha presentato un nuovo modo per alimentare un pacemaker cardiaco con una fonte di energia alternativa – il movimento del cuore.
Quattro anni fa, il professor Rolf Vogel, un cardiologo e ingegnere presso l’Università di Berna, ha avuto l’idea di utilizzare un meccanismo automatico da polso per raccogliere l’energia del moto del cuore. Mr Zurbuchen ha detto: “Il cuore sembra essere una fonte di energia molto promettente perché le sue contrazioni sono ripetitivde e presenti per 24 ore consecutive, 7 giorni alla settimana. Inoltre, l’ orologio automatico inventato nel corso dell’anno 1777, ha una buona reputazione come. tecnologia affidabile per sfruttare l’ energia derivata dal movimento”.
Il primo prototipo dei ricercatori si basa su un orologio da polso automatico disponibile in commercio. Tutte le parti inutili dell’orologio sono state rimosse per ridurne il peso e le dimensioni. Inoltre, i ricercatori hanno sviluppato un alloggiamento su misura con occhielli che permette la sutura del dispositivo direttamente sul miocardio. Il prototipo funziona allo stesso modo se disposto sul polso di una persona. Quando è esposto ad una accelerazione esterna, la massa eccentrica del movimento a orologeria inizia a ruotare. In questa rotazione si snoda progressivamente una molla meccanica. Dopo che la molla è completamente carica si snoda e gira così come un micro-generatore elettrico.
Per testare il prototipo, i ricercatori hanno sviluppato un circuito elettronico per trasformare e memorizzare il segnale in una piccola capacità tampone. Hanno poi collegato il sistema a un pacemaker cardiaco su misura. Il sistema ha funzionato in tre fasi. In primo luogo, il prototipo ha raccolto e acquisito l’energia dal cuore. In secondo luogo, l’energia è stata temporaneamente immagazzinata nella capacità del buffer. Infine, l’energia è stata utilizzata dal pacemaker per applicare stimoli al cuore.
I ricercatori hanno testato con successo il sistema in esperimenti in vivo sui suini. Il sistema di nuova concezione ha permesso loro, per la prima volta, di eseguire senza batteria, una stimolazione a 130 battiti al minuto.
Mr Zurbuchen ha concluso: “I nostri nuovi pacemaker affrontano i due principali svantaggi dei pacemaker di oggi. Il primo svantaggio sono i cavi dei pacemaker che sono inclini a fratture e possono rappresentare una minaccia per il paziente e il secondo, è la durata di una batteria del pacemaker che è purtroppo limitata”.
Fonte http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-08/esoc-bcp082914.php
