Исследователи из Северо-Западного университета и университета Джорджа Вашингтона разработали первый в мире беспроводной и безбатарейный
- В основе разработки — система, аналогичная той, которая применяется в беспроводных зарядках для смартфонов. Радиочастотная энергия от внешнего устройства отправляется на приемник внутри кардиостимулятора, где преобразуется в электрический ток, который регулирует работу сердца.
- Использование биосовместимого кардиостимулятора исключает необходимость повторного хирургического вмешательства. Устройство помогает восстановить нормальный сердечный ритм, а потом растворяется и выводится организмом. Процесс занимает около пяти-семи недель.
- Сейчас после операций на открытом сердце хирурги устанавливают временный водитель ритма с электродами и проводами, который после завершения этапа реабилитации удаляют хирургическим путем.
- Исследователи уже испытали устройство на животных. У крыс кардиостимулятор работал в течение четырех дней. Через две недели, согласно данным сканирования, он начал растворяться. Через семь недель на снимках его уже не было видно.
- В будущем ученые планируют модифицировать устройство, чтобы его можно было доставлять к сердцу через вену на ноге или руке.
Современные разработки кардиостимуляторов
Со времен первой установки кардиостимулятора, проведенной в 1958 году, устройства стали значительно меньше, а их срок службы вырос. Однако периодически приборам все же требуется замена батареек, а провода могут изнашиваться. Это ведет к новым хирургическим вмешательствам.
Кроме того, при использовании классического водителя ритма встречаются осложнения, в том числе инфицирование зоны имплантации, смещение устройства, повреждение тканей, кровотечение и тромбоз. За последние 5 лет было создано несколько моделей, которые должны сделать работу устройства максимально комфортной и эффективной для пациентов.
- В 2015 году израильские ученые предложили использовать для контроля ритма светочувствительный белок. С помощью вируса они ввели в клетки сердца подопытным крысам водорослевый белок ChR2, реагирующий на синий свет. В ответ на импульс он открывает в мембране ионные каналы. Эксперимент показал, что с помощью вспышек света можно настраивать частоту сердечных сокращений. Однако чтобы использовать ChR2 с человеческим сердцем, необходимо решить проблему с проникновением света через ткани тела.
- В 2017 году исследователи из Израиля и Канады разработали биологический кардиостимулятор, использовав клетки, которые функционально схожи с естественными клетками, стимулирующими работу сердца. Их вырастили из стволовых клеток эмбриона. В ходе эксперимента пересаженные клетки-кардиостимуляторы восстанавливали сердечный ритм у шести из семи крыс.
- В 2019 году американские инженеры разработали генератор, способный вырабатывать электричество благодаря сокращениям сердечной мышцы. Ток в этом случае передается расположенному рядом кардиостимулятору. Разработчики считают, что в будущем такое устройство позволит создать полностью автономный кардиостимулятор, не требующий замены аккумулятора.
Статистика и практика использования кардиостимуляторов
Не менее 3 млн людей по всему миру живут с кардиостимуляторами, около 600 тыс. устройств устанавливаются пациентам каждый год. Только в Великобритании в 2018–2019 годах были имплантированы 32 902 прибора, поддерживающих стабильную работу сердца. С кардиостимуляторами живут многие звезды кино, спортсмены и политики. Поводом для установки прибора могут быть кардиомиопатии, брадикардия, блокада сердца и сердечная недостаточность.
- Игрок сборной Дании по футболу Кристиан Эриксен потерял сознание прямо во время матча Евро-2020 с командой Финляндии. Позже оказалось, что у спортсмена случилась остановка сердца. Ему установили кардиовертер-дефибриллятор, который служит для устранения угрожающих жизни аритмий и предотвращения остановки сердца. Однако это не лишает его возможности продолжить спортивную карьеру. В 2019-м аналогичное устройство из-за миокардита имплантировали защитнику «Аякса» и сборной Нидерландов Дэйли Блинду. После операции он вернулся на поле.
- Сэру Элтону Джону вживили кардиостимулятор еще в 1999 году. В своей автобиографии он рассказал, что из-за сердечной недостаточности пропустил свадьбу Дэвида и Виктории Бекхэм — ему потребовалась срочная операция. «В больнице я пробыл всего одну ночь и чувствовал себя прекрасно. Жить с кардиостимулятором мне по душе: энергии только прибавилось», — написал музыкант.
- В 2006 году кардиостимулятор установили бывшему главе правительства Италии Сильвио Берлускони, чтобы устранить нарушения сердечного ритма. В 2016 году в миланском госпитале San Raffaele была успешно проведена плановая операция по замене прибора.
- С кардиостимуляторами живут также звезда сериала «Американская семейка» Джули Боуэн, телеведущий и натуралист сэр Дэвид Аттенборо и гитарист Guns N' Roses Сол Хадсон.