Marcapasso temporário sem fio absorvível que os médicos podem monitorar a qualquer momento e “dissolver após o uso”

Em alguns trabalhos de cinema e televisão, tal cena às vezes ocorre, algumas cirurgias cardíacas precisam instalar um marca-passo temporário para ajudar a manter o coração para manter a função. Mas esses marcapassos temporários geralmente exigem um fio para conectar a um gerador externo que estimula o coração e, se necessário, ser removido após a melhora dos sintomas, procedimentos que podem adicionar riscos adicionais.

Para isso, pesquisadores da Northwestern University e da George Washington University (GW) desenvolverão um dispositivo implantável sem fio que poderá fornecer estimulação temporária em 2021. Com apenas 250 mícrons de espessura e pesando menos de meio grama, é macio e flexível, com eletrodos encapsulados que são suavemente laminados na superfície do coração para fornecer impulsos elétricos.

Este dispositivo leve pode ser usado para pacientes que precisam de estimulação temporária após cirurgia cardíaca ou que estão aguardando um marcapasso permanente. O dispositivo usa um protocolo de comunicação de campo próximo para coletar energia sem fio de uma antena remota externa sem a necessidade de fios externos.

Além disso, todos os componentes do marcapasso se dissolvem inofensivamente no corpo após não serem usados ​​e são naturalmente absorvidos pelos fluidos biológicos do corpo em cerca de cinco a sete semanas, eliminando a necessidade de extração cirúrgica.

Agora, uma equipe de pesquisa da Northwestern University liderada por John A. Rogers, Igor R. Efimov e Rishi Arora aprimorou o dispositivo, desenvolvendo uma nova versão inteligente que é integrada a um sensor vestível. O novo marcapasso sem fio absorvível une outros quatro dispositivos de interface com a pele em uma "rede de área corporal".

Um marcapasso bioabsorvível sem bateria para estimulação temporária do coração; um módulo cardíaco localizado no tórax alimenta o marcapasso implantado e controla os parâmetros de estimulação e detecta a atividade elétrica e os sons do coração;

Um módulo hemodinâmico na testa detecta a oximetria de pulso e o tônus ​​vascular, etc.; um módulo de respiração na parte inferior da garganta monitora a tosse e a atividade respiratória; Módulo de feedback tátil.

Imagem de: Northwestern University

Os sensores monitoram continuamente várias funções fisiológicas do corpo, como temperatura corporal, níveis de oxigênio, respiração e atividade elétrica do coração. O sistema então usa algoritmos para analisar essa atividade para detectar de forma autônoma ritmos cardíacos anormais e decidir quando e com que velocidade o ritmo cardíaco.

Essas informações também são transmitidas para um smartphone ou tablet, permitindo que os médicos monitorem a condição do paciente remotamente. O dispositivo háptico vibra em um padrão específico para alertar o usuário quando os sensores detectam problemas como posicionamento incorreto do dispositivo ou mau funcionamento do marcapasso.

Enquanto o dispositivo anterior era flexível, o novo dispositivo é flexível e resiliente, adaptando-se melhor às mudanças nos batimentos cardíacos e liberando um medicamento anti-inflamatório no processo, à medida que o marcapasso se dissolve lenta e inofensivamente.Evita reações de corpo estranho.

Além disso, o novo dispositivo é capaz de fornecer estimulação sob demanda com base na condição do paciente, e um módulo cardíaco montado no peito registra um eletrocardiograma em tempo real para monitorar a atividade cardíaca. No estudo, os pesquisadores compararam essa tecnologia sem fio ao eletrocardiograma padrão-ouro e descobriram que ela é tão precisa e precisa quanto um sistema de nível clínico.

Isto significa que este sistema de estimulação simples e autónomo pode detectar e tratar doenças automaticamente. Os pacientes que precisam de estimulação temporária não precisam ser restringidos pelos equipamentos do hospital e podem se recuperar sob o monitoramento remoto dos médicos, reduzindo custos médicos e liberando recursos para outros pacientes.

Os pesquisadores também observaram que esse sistema de estimulação é mais benéfico para pacientes frágeis, como bebês. Dezenas de milhares de bebês nascem a cada ano com problemas cardíacos, muitos dos quais são fatais e requerem cirurgia imediata, quase todos exigindo marca-passos temporários.

Em cerca de cinco a sete dias, o marcapasso não é mais necessário quando o coração recupera sua capacidade de se estimular. Embora as chances de complicações do atual processo de remoção do marcapasso sejam baixas, ter esses marcapassos sem fio absorvíveis pode salvar os bebês da dor de uma segunda cirurgia.

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