Denna smarta pacemaker kontrollerar hjärtrytmer utan batteri

40576178 - rött pusselhjärta med stetoskop på brun träbakgrund
5Second/123RF
Forskare vid Rice University och Texas Heart Institute har skapat de interna komponenterna för en batterifri pacemaker, designad för att sättas in direkt i hjärtat och fri från sladdar. Teamet har framgångsrikt demonstrerat enheten i ett grishjärta, vilket visar att den kan ställa in djurets hjärtfrekvens från 100 till 172 slag per minut.

Prototypen – som är mindre än en krona i storlek – visas upp den här veckan på Institute of Electrical and Electronics Engineers International Microwave Symposium (IMS) i Honolulu. Den innehåller en mottagande antenn, AC-till-DC-likriktare, strömhanteringsenhet och stimuleringsaktiveringssignal. Den tar emot ström via mikrovågor i det elektromagnetiska frekvensspektrumet 8-10 GHz.

Rekommenderade videor

"Majoriteten av konventionella pacemakers använder en stor enhet utrustad med ett batteri nära hjärtat för att inducera pacing med ledningar eller ledningar," Aydin Babakhani, en docent vid Electrical and Computer Engineering-avdelningen vid Rice University, berättade för Digital Trends. "Dessa ledningar orsakar betydande komplikationer, såsom infektioner."

För att lösa detta problem har pacemakerföretag nyligen introducerat blyfria pacemakers som implanteras i hjärtat. Dessa pacemakers har dock två huvudproblem: De har ett icke-uppladdningsbart batteri och de är begränsade till enkammarstimulering, medan hjärtat har två kammare som måste paceas.

Rice Integrated Systems and Circuits/Rice University

Rice Integrated Systems and Circuits/Rice University

"Vi löser dessa två problem," fortsatte Babakhani. ”Vår pacemaker behöver inget batteri. Det är ett litet chip som hämtar energi trådlöst från en styrenhet precis under huden. Styrenheten har ett batteri och kan enkelt bytas ut. Eftersom chips är små kan ett stort antal av dem implanteras på olika platser i hjärtat för att utföra tvåkammarstimulering.”

Den resulterande pacemakern kan hjälpa till med specifika hjärtsjukdomar, såsom Cardiac Resynchronization Therapy (CRT), som kräver tvåkammarstimulering.

Nästa steg, sa Babakhani, handlar om att utveckla prototypen ytterligare. Teamet vill göra enheten mer robust, lägga till avkänningselement till den och demonstrera den i aktion med flera chips samtidigt.

I ett relaterat arbete försöker de också lösa komplikationerna av defibrillering - processen att återställa hjärtats normala rytm med en kontrollerad elektrisk stöt – med hjälp av en rad implanterbara pommes frites. Detta skulle avsevärt minska smärtan vid defibrillering.

Redaktörens rekommendationer

  • Så här kan du få The Last of Us gratis från AMD
  • Battlefield 2042 kommer inte att få sin första säsong förrän sommaren
  • Guillermo del Toros Nightmare Alley får sin första, skrämmande trailer
  • Det är en mörk ny värld i Y: The Last Mans första trailer
  • Världens första 2nm-chip kan fyrdubbla batteritiden med en fjärdedel av energin

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.