Innovativer Schrittmacher, der von Ihrem eigenen Herzschlag angetrieben wird

Heutige batteriebetriebene Herzschrittmacher müssen alle 5 bis 7 Jahre entfernt werden, wenn ihre Batterien leer sind, eine kostspielige und unbequeme Übung. Aber neue Technologie, die bei einem Treffen in den USA am Wochenende vorgestellt wurde, legt nahe, dass dies eines Tages nicht mehr notwendig sein wird: Luftfahrtingenieure von der Universität von Michigan (UM) in Ann Arbor haben einen Prototypschrittmacher entwickelt, der vom Herzschlag der sehr Herz es behandelt.
Herzschrittmacher sind implantierte medizinische Geräte, die elektrische Impulse zur Steuerung des Herzmuskels verwenden, um das Schlagen des Herzens zu regulieren.
Amin Karami, ein Forschungsstipendiat in der UM-Abteilung für Luft- und Raumfahrttechnik, sagte in einer Presseerklärung, die auf einer wissenschaftlichen Tagung der American Heart Association 2012 veröffentlicht wurde, dass viele Patienten mit Herzschrittmachern Kinder sind, die dazu bestimmt sind, mit den Implantaten zu leben Geräte für viele Jahre:
"Man kann sich vorstellen, wie viele Operationen sie ersparen, wenn diese neue Technologie implementiert wird", sagt Karami.
Beim Treffen in Los Angeles berichtete Karami von einer Studie, bei der er und seine Kollegen ein "Energy-Harvesting" -Gerät testeten, das Piezoelektrizität verwendet, die Bewegungsenergie in Elektrizität umwandelt.


Forscher schlagen vor, dass ein innovativer herzgetriebener Herzschrittmacher in den kommenden Jahren bestehende batteriebetriebene Geräte ersetzen könnte.Karami sagt, Piezoelektrizität könnte auch verwendet werden, um andere implantierbare Herzgeräte zu versorgen, die nicht viel Energie benötigen, wie Defibrillatoren.
Um die Technologie zu entwickeln, maßen Karami und Kollegen die Menge der Vibration in der Brust, die aus Herzschlägen resultiert. Sie reproduzierten dann im Labor mit einem "Shaker" die gleiche Menge an Vibration und verbanden sie mit einem Prototyp, den sie nach dem Prinzip der Piezoelektrizität konstruiert hatten.
Die Forscher sagen, es gibt derzeit zwei Arten von Energy Harvester: linear und nichtlinear. Die linearen funktionieren nur bei einer bestimmten Herzfrequenz gut. Der nichtlineare Typ, den sie in ihrer Studie verwendet haben, verwendet Magnete, um die Energieerzeugung zu steigern: Dadurch war ihr Harvester unempfindlicher gegenüber Veränderungen der Herzfrequenz.
Sie testeten ihr nichtlineares Gerät mit 100 Sätzen simulierter Herzschläge bei verschiedenen Herzfrequenzen und stellten fest, dass es so lief wie erwartet.

Mithilfe der Energie aus Herzschlägen konnte der Prototyp des Herz-Energie-Harvesters zehn Mal mehr Energie erzeugen als der Herzschrittmacher.
"Der Harvester erzeugt genug Leistung, wenn die Herzfrequenz zwischen 20 und 600 Schlägen pro Minute liegt", heißt es in ihrer Zusammenfassung, und das "beweist, dass die piezoelektrischen Energieerzeuger Schrittmacher kontinuierlich antreiben können".
Die Forscher sagen, dass der nächste Schritt darin besteht, das Gerät zu implantieren, das etwa halb so groß wie die Batterien der heutigen Herzschrittmacher ist. Sie hoffen, ihre neue Technologie in kommerzielle Schrittmacher zu integrieren.
Karami sagt, Handys, Mikrowellenherde und ähnliche Geräte würden ihr nichtlineares Gerät nicht stören.
Die British Heart Foundation (BHF) sagt Das Gerät muss zuerst klinischen Tests unterzogen werden, bevor wir sicher sein können, dass es sicher ist.
Medizinischer Direktor des BHF, Professor Peter Weissberg, sagt in einer Aussage:
"Wenn Forscher die Technologie verfeinern können und sie sich in klinischen Studien als robust erweist, würde dies die Notwendigkeit von Batteriewechseln weiter reduzieren."
"Für den Fall, dass Sie einen Schrittmacher haben, ist es wichtig, an Ihren jährlichen Klinikterminen teilzunehmen. Regelmäßige Überprüfungen ermöglichen es Ihnen, einen Batteriewechsel zu planen, wenn er benötigt wird", fordert er.
Das Nationale Institut für Standards und Technologie und das Nationale Zentrum für die Förderung von Translationswissenschaften finanzierten die Studie.
Geschrieben von Catharine Paddock

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