Lo sforzo è guidato da Adrian Zurbuchen, uno studente post-dottorato attualmente presso l'Università del Michigan, il cui dottorato di ricerca. progetto incentrato sulla progettazione, ottimizzazione e test del prototipo.
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"Gli orologi da polso automatici hanno una lunga storia e sono noti per essere robusti, affidabili e precisi per molti anni", ha detto Zurbuchen a Digital Trends. “[Sono] un capolavoro di ingegneria, davvero. È quindi logico sfruttare queste buone proprietà, soprattutto quando si tratta di impianti medici a lungo termine come il pacemaker cardiaco. E poiché il cronometraggio non è una caratteristica dei pacemaker, possiamo ridurre la complessità che aumenta ancora di più l’affidabilità del meccanismo”.
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Il pacemaker a orologeria si basa su un orologio da polso modificato prodotto da una filiale di Swatch. Zurbuchen ha aggiunto ad esso un microgeneratore di un orologio al quarzo automatico che converte l'energia meccanica in energia elettrica.
Ciò che guida il pacemaker è l’energia raccolta dal pompaggio del cuore, in modo simile al modo in cui gli orologi a carica automatica traducono il movimento del braccio di chi lo indossa in energia per alimentare gli ingranaggi dell’orologio.
“Ci sono più di 1 milione di impianti di pacemaker cardiaci all’anno in tutto il mondo”, Andreas Häberlin, cardiologo e bioingegnere dell'Ospedale universitario che ha anche avuto un ruolo nel progetto, ha detto a Digital Trends. “Questi pacemaker sono alimentati da una batteria principale, che si scarica nel tempo. Ciò significa che dovrai sostituire il pacemaker dopo alcuni anni. Di conseguenza, nel 25% degli interventi di impianto è necessario sostituire i pacemaker. Se potessi in qualche modo consentire a un pacemaker di raccogliere energia all’interno del corpo, non avresti bisogno di un pacemaker primario batteria, in modo da non dover rioperare i pazienti, risparmiando sulla chirurgia e sul potenziale complicazioni."
Il pacemaker a orologeria è stato provato su un robot che imita i movimenti del cuore umano, nonché su un maiale, dove è stato confermato che genera energia sufficiente per alimentare il dispositivo.
Soluzioni alternative allo studio, principalmente da Häberlin, includono un pacemaker alimentato a energia solare e uno che funziona come una turbina per raccogliere energia dal flusso sanguigno. Tutti e tre i progetti mirano allo stesso obiettivo: l’indipendenza senza batterie.
Come per qualsiasi progetto di ricerca medica, ovviamente, questo non sarà disponibile per te o per me a breve. Ci sono molti ostacoli che il lavoro deve ancora superare prima che si possano prendere in considerazione studi clinici sull’uomo, ad esempio se possa funzionare efficacemente in una persona con funzionalità cardiaca ridotta.
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