ASV zinātnieki ir pārbaudījuši bezvadu sirds

Jaunā izgudrojuma autori apgalvo, ka pacienti ar mākslīgu sirdi vai palīgasins sūkni ar jaunās sistēmas palīdzību varēs iegūt lielāku pārvietošanās brīvību nekā iepriekš.

Vašingtonas Universitātes un Pitsburgas Universitātes Medicīnas centra (UPMC) pētnieki testēja bezvadu barošanas sistēmu kopā ar komerciālu sirds kambaru palīgierīci (VAD).

Projektu ar nosaukumu “Brīvā diapazona rezonanses elektriskās enerģijas piegāde” (FREE-D) vada Džošua Smits, kurš pievienojās Vašingtonas Universitātei no Intel, kur vairākus gadus strādāja pie ētera enerģijas pārraides sistēmas.

Mēs runājam par tehnoloģiju, kas, pielāgojot uztveršanas un raidīšanas spoļu rezonanses frekvenci un citus parametrus, ļauj pārraidīt elektrisko enerģiju vidējos attālumos (desmitiem centimetru - metru) ar augstu efektivitāti.

Kardiologi iepriekš ir eksperimentējuši ar induktīvām barošanas sistēmām sirds sūkņa implantam, vēloties atbrīvoties no vadiem, kas iet caur ādu (infekcijas vārti, palielinot komplikāciju risku). Taču vienkāršas tehnoloģijas (piemēram, tās, ko izmanto bezvadu elektriskajās zobu birstēs) pievīla ārstus – pārraides diapazons bija daži milimetri, un parādījās blakusparādība nevajadzīgas audu sakaršanas veidā.

Mehāniskā sirds atrodas aplī, bet visa bezvadu strāvas pārraides ķēde atrodas fonā (foto: Vašingtonas Universitāte).

Smita sistēma pārvar šos trūkumus. Tā sastāv no diviem spoļu pāriem. Pirmā (attēlā augšpusē labajā pusē) ir pievienota elektrotīklam un pārraida enerģiju otrajai spolei (centrā), kuru teorētiski var novietot uz pacienta apģērba.

Šī otrā spole uzlādē cilvēka nēsāto bufera akumulatoru (kas nepieciešams autonomijas pagarināšanai), kā arī piegādā strāvu citai, mazākai raidīšanas spolei. Šī jau ir iesaistīta enerģijas pārraidē uz ļoti mazu (tikai 4,3 cm diametrā) uztveršanas spoli (fotoattēlā kreisajā pusē), kas atrodas cilvēka ķermenī un ir savienota ar mākslīgo sirdi, kā arī ar iekšējo bufera akumulatoru.

Līdz šim iekārta ir pārbaudīta laboratorijas apstākļos. Spoles tika novietotas uz galda, un tām pievienotais VAD aparāts darbojās šķidruma krūzē. Jauda tika pārraidīta droši ar aptuveni 80% efektivitāti, teikts Vašingtonas Universitātes preses relīzē.

Nākotnē projekta autori redz šādu attēlu. Pacienta dzīvojamā vai darba telpā - sienās, griestos, zem gultas un krēslā - jāuzstāda vairākas raidošās spoles. Tām jānodrošina cilvēkam ar sirds implantu gandrīz nepārtraukta akumulatora uzlāde. Lai tās uzlādētu, viņam nebūs jāpieslēdzas kontaktligzdām.

Speciāli aprīkotā telpā pacients ar mākslīgo sirdi vai sirds kambaru palīgierīci varētu dzīvot un strādāt brīvāk nekā ar vecākām sistēmām, kurās implanta funkcionalitāte ir pilnībā atkarīga no akumulatora, kam nepieciešams regulārs pieslēgums elektrotīklam (ilustrācija: Pramods Bonde, Pitsburgas Universitātes Medicīnas centrs).

Vienlaikus iekšējai baterijai vajadzētu ļaut cilvēkam droši atrasties ārpus barošanas spoļu zonas un bez vestes līdz pat divām stundām. Tas ļaus pacientam, piemēram, nomazgāties vannā.

Zinātnieki prezentēja sistēmas pirmo testu rezultātus Amerikas Mākslīgo iekšējo orgānu attīstības biedrības (ASAIO) ikgadējā konferencē, kur saņēma balvu par daudzsološāko pētījumu mākslīgo siržu jomā.

Nākamais solis prototipa autoriem ir bezvadu barošanas avota pārbaude mākslīgai sirdij, kas implantēta testa dzīvniekam.

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