Deze slimme pacemaker regelt hartritmes zonder batterij

40576178 - Rood puzzelhart met stethoscoop op bruine houten achtergrond
5seconden/123RF
Onderzoekers van Rice University en het Texas Heart Institute hebben de interne componenten gemaakt voor een batterijloze pacemaker, ontworpen om direct in het hart en zonder draden te worden ingebracht. Het team heeft het apparaat met succes gedemonstreerd in het hart van een varken, waaruit blijkt dat het de hartslag van het dier kan afstemmen op 100 tot 172 slagen per minuut.

Het prototype – dat kleiner is dan een dubbeltje – wordt deze week tentoongesteld op het International Microwave Symposium (IMS) van het Institute of Electrical and Electronics Engineers in Honolulu. Het bevat een ontvangstantenne, AC-naar-DC-gelijkrichter, energiebeheereenheid en stimulatie-activeringssignaal. Het ontvangt stroom via microgolven in het elektromagnetische frequentiespectrum van 8 tot 10 GHz.

Aanbevolen video's

“De meerderheid van de conventionele pacemakers gebruikt een groot apparaat dat is uitgerust met een batterij dicht bij het hart om pacing met draden of geleidingsdraden te induceren.”

Aydin Babakhani, universitair hoofddocent bij de afdeling Electrical and Computer Engineering van Rice University, aan Digital Trends. "Deze leads veroorzaken aanzienlijke complicaties, zoals infecties."

Om dit probleem op te lossen hebben pacemakers onlangs draadloze pacemakers geïntroduceerd die in het hart worden geïmplanteerd. Deze pacemakers hebben echter twee hoofdproblemen: ze hebben een niet-oplaadbare batterij en ze zijn beperkt tot stimulatie in één kamer, terwijl het hart twee kamers heeft die moeten worden gestimuleerd.

Rijstgeïntegreerde systemen en circuits/Rice University

Rijstgeïntegreerde systemen en circuits/Rice University

“We zijn deze twee problemen aan het oplossen”, vervolgde Babakhani. “Onze pacemaker heeft geen batterij nodig. Het is een kleine chip die draadloos energie verzamelt van een besturingseenheid vlak onder de huid. De besturingseenheid is voorzien van een batterij en kan eenvoudig worden vervangen. Omdat chips klein zijn, kan een groot aantal ervan op verschillende locaties in het hart worden geïmplanteerd om tweekamerstimulatie uit te voeren.”

De resulterende pacemaker zou kunnen helpen bij specifieke hartziekten, zoals Cardiale Resynchronisatie Therapie (CRT), waarvoor tweekamerstimulatie nodig is.

De volgende stap, aldus Babakhani, is het verder ontwikkelen van het prototype. Het team wil het apparaat robuuster maken, er sensorelementen aan toevoegen en het in actie demonstreren met behulp van meerdere chips tegelijk.

In een gerelateerd werkstuk proberen ze ook de complicaties van defibrillatie op te lossen: het proces van het herstellen van het normale ritme van het hart met behulp van een gecontroleerde elektrische schok – met behulp van een reeks implanteerbare chips. Dit zou de pijn veroorzaakt door defibrillatie aanzienlijk verminderen.

Aanbevelingen van de redactie

  • Hier ziet u hoe u The Last of Us gratis kunt krijgen van AMD
  • Battlefield 2042 krijgt pas in de zomer zijn eerste seizoen
  • Guillermo del Toro’s Nightmare Alley krijgt zijn eerste, angstaanjagende trailer
  • Het is een duistere nieuwe wereld in de eerste trailer van Y: The Last Man
  • De eerste 2 nm-chip ter wereld zou de levensduur van de batterij kunnen verviervoudigen met een kwart van de energie

Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.