Американские инженеры из Северо-Западного университета в Иллинойсе создали самый маленький в мире кардиостимулятор, который можно ввести в организм с помощью обычного шприца. Устройство, размером меньше рисового зерна, работает на энергии биологических жидкостей тела и полностью растворяется после выполнения своей функции. Технология разработана в первую очередь для новорожденных с врожденными пороками сердца, которым требуется временная поддержка после операций, и обещает стать прорывом в кардиологии.
Новый кардиостимулятор предназначен для пациентов, нуждающихся в краткосрочной стимуляции сердца, особенно для детей, у которых около 1% рождаются с врожденными сердечными дефектами. Устройство размером всего 1,8 мм в ширину, 3,5 мм в длину и 1 мм в толщину способно обеспечивать такую же мощность стимуляции, как традиционные модели. Его уникальность заключается в отсутствии необходимости в хирургическом вмешательстве: кардиостимулятор вводится через шприц непосредственно в сердечную мышцу, что минимизирует травмы и риски для пациентов, особенно для младенцев с хрупкими сердцами.
Работа устройства осуществляется в паре с мягкой, гибкой накладкой, которая крепится на грудь пациента. Эта накладка отслеживает сердечный ритм и при обнаружении нарушений автоматически посылает импульсы инфракрасного света. Световые сигналы, безопасно проникающие через кожу и ткани, активируют кардиостимулятор, заставляя его поддерживать нормальный ритм сердца. После завершения периода восстановления — обычно около семи дней, когда сердце ребенка само восстанавливает свою функцию, — устройство растворяется в организме, устраняя необходимость в дополнительной операции для его извлечения.
Энергия для работы кардиостимулятора генерируется за счет гальванической ячейки — миниатюрной батареи, которая преобразует химическую энергию биологических жидкостей в электричество. Два металлических электрода в устройстве используют окружающие ткани как электролит, создавая ток для стимуляции сердца. Такая конструкция позволила отказаться от громоздких антенн и батарей, характерных для традиционных моделей, и значительно уменьшить размер устройства. Профессор Игорь Ефимов, один из руководителей проекта, подчеркнул, что технология направлена на спасение жизней детей в критические дни после операций, независимо от уровня медицинской инфраструктуры в их регионе.
Разработка уже прошла успешные испытания на животных, включая мышей, крыс, свиней и собак, а также на тканях человеческого сердца, полученных от доноров. Ученые отмечают, что технология может быть адаптирована не только для кардиологии, но и для других областей медицины, таких как заживление нервов, костей или лечение хронических ран. Возможность размещения нескольких таких устройств в разных точках сердца с использованием света разных цветов открывает перспективы для лечения сложных аритмий и интеграции с другими имплантатами, например, при замене сердечных клапанов.
Хотя точные сроки выхода технологии на рынок пока не названы, ее создатели уверены в ее потенциале. Новый кардиостимулятор обещает упростить лечение, снизить риски осложнений и сделать восстановление после операций более безопасным, особенно для самых маленьких пациентов. Эта разработка подтверждает стремление науки к созданию минимально инвазивных и экологичных решений в медицине, способных изменить стандарты ухода за пациентами с сердечными заболеваниями.
