Американски учени са тествали безжично сърце

Според авторите на новото изобретение, пациентите с изкуствено сърце или спомагателна кръвна помпа ще могат да получат по-голяма свобода на движение от преди с помощта на новата система.

Изследователи от Университета на Вашингтон и Медицинския център на Университета в Питсбърг (UPMC) тестваха безжична захранваща система във връзка с търговско устройство за подпомагане на камерната сърдечна дейност (VAD).

Проектът, наречен Free-range Resonant Electrical Energy Delivery (FREE-D), се ръководи от Джошуа Смит, който се присъединява към Университета на Вашингтон от Intel, където прекарва няколко години, работейки върху система за пренос на енергия по въздух.

Говорим за технология, която чрез регулиране на резонансната честота и други параметри на приемащите и предаващите бобини прави възможно предаването на електрическа енергия на средни разстояния (десетки сантиметри - метри) с висока ефективност.

Кардиолозите преди това са експериментирали с индуктивни системи за захранване на импланта на сърдечната помпа, искайки да се отърват от проводниците, преминаващи през кожата (входна врата за инфекция, увеличаваща риска от усложнения). Но прости технологии (като тези, използвани в безжичните електрически четки за зъби) разочаровали лекарите - обхватът на предаване бил няколко милиметра и се появил страничен ефект под формата на ненужно нагряване на тъканите.

Механичното сърце е в кръга, а цялата верига за безжично предаване на ток е на заден план (снимка: Университет на Вашингтон).

Системата на Смит преодолява тези недостатъци. Тя се състои от два чифта намотки. Първата (вдясно на снимката по-горе) е свързана към електрическата мрежа и предава енергия на втората намотка (в центъра), която на теория може да бъде поставена върху дрехите на пациента.

Тази втора намотка зарежда буферната батерия, носена от човека (необходима за удължаване на автономността), а също така подава ток към друга, по-малка предавателна намотка. Тази вече е ангажирана с предаването на енергия към много малка (само 4,3 см в диаметър) приемаща намотка (отляво на снимката), разположена в човешкото тяло и свързана с изкуственото сърце, както и с вътрешната буферна батерия.

Досега установката е тествана в лабораторни условия. Намотките са поставени на маса, а свързаният с тях VAD апарат е работил в чаша с течност. Според прессъобщение на Вашингтонския университет, мощността е била предавана надеждно с ефективност от около 80%.

В бъдеще авторите на проекта виждат следната картина. Няколко предавателни бобини трябва да бъдат монтирани в дневната или работната стая на пациента - в стените, тавана, под леглото и в стола. Те трябва да осигурят на човек със сърдечен имплант почти непрекъснато презареждане на батерията. За да ги зареди, той няма да е необходимо да се свързва с контакти.

В специално оборудвана стая пациент с изкуствено сърце или камерно асистивно устройство би могъл да живее и работи по-свободно, отколкото при по-стари системи, при които функционалността на импланта е изцяло зависима от батерия, изискваща редовно свързване към електрическата мрежа (илюстрация от Прамод Бонде, Медицински център на Университета в Питсбърг).

В същото време, вътрешната батерия би трябвало да позволява на човек безопасно да бъде извън зоната на захранващите серпентини и без жилетка до два часа. Това ще позволи на пациента например да се изкъпе.

Учените представиха резултатите от първите тестове на системата на годишната конференция на Американското дружество за развитие на изкуствените вътрешни органи (ASAIO), където получиха награда за най-обещаващо изследване в областта на изкуствените сърца.

Следващата стъпка за авторите на прототипа е да тестват безжично захранване за изкуствено сърце, имплантирано в тестово животно.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]