Marcapasos temporal inalámbrico absorbible que los médicos pueden monitorear en cualquier momento y “disolver después de su uso”

En algunas obras de cine y televisión, a veces ocurre una escena de este tipo, algunas cirugías cardíacas necesitan instalar un marcapasos temporal para ayudar a mantener el corazón para mantener la función. Pero esos marcapasos temporales a menudo requieren un cable para conectarse a un generador externo que estimula el corazón y, si es necesario, se retiran después de que mejoran los síntomas, procedimientos que pueden agregar riesgos adicionales.

Con este fin, los investigadores de la Universidad Northwestern y la Universidad George Washington (GW) desarrollarán un dispositivo implantable inalámbrico que puede proporcionar estimulación temporal en 2021. Con un grosor de solo 250 micrones y un peso de menos de medio gramo, es suave y flexible, con electrodos encapsulados que se laminan suavemente a la superficie del corazón para administrar impulsos eléctricos.

Este dispositivo liviano puede usarse para pacientes que necesitan un marcapasos temporal después de una cirugía cardíaca o que están esperando un marcapasos permanente. El dispositivo utiliza un protocolo de comunicación de campo cercano para recolectar energía de forma inalámbrica desde una antena remota externa sin necesidad de cables externos.

Además, todos los componentes del marcapasos se disuelven de forma inofensiva en el cuerpo después de que no se usan y se absorben de forma natural en los fluidos biológicos del cuerpo dentro de unas cinco a siete semanas, lo que elimina la necesidad de una extracción quirúrgica.

Ahora, un equipo de investigación de la Universidad Northwestern dirigido por John A. Rogers, Igor R. Efimov y Rishi Arora ha mejorado el dispositivo, desarrollando una nueva versión inteligente que está integrada en un sensor portátil. El nuevo marcapasos inalámbrico absorbible se une a otros cuatro dispositivos de interfaz de piel en una "red de área corporal".

Un marcapasos bioabsorbible sin batería para estimular temporalmente el corazón; un módulo cardíaco ubicado en el tórax alimenta el marcapasos implantado y controla los parámetros de estimulación, y detecta la actividad eléctrica y los sonidos del corazón;

Un módulo hemodinámico en la frente detecta la oximetría de pulso y el tono vascular, etc.; un módulo de respiración en la parte inferior de la garganta controla la tos y la actividad respiratoria; módulo de retroalimentación háptica.

Imagen de: Universidad Northwestern

Los sensores monitorean continuamente varias funciones fisiológicas del cuerpo, como la temperatura corporal, los niveles de oxígeno, la respiración y la actividad eléctrica del corazón. Luego, el sistema usa algoritmos para analizar esta actividad para detectar de forma autónoma ritmos cardíacos anormales y decidir cuándo y qué tan rápido marcar el ritmo del corazón.

Esta información también se transmite a un teléfono inteligente o tableta, lo que permite a los médicos monitorear la condición del paciente de forma remota. El dispositivo háptico vibra en un patrón específico para alertar al usuario cuando los sensores detectan problemas como la colocación incorrecta del dispositivo o un marcapasos que no funciona correctamente.

Mientras que el dispositivo anterior era flexible, el nuevo dispositivo es flexible y resistente, se adapta mejor a los latidos cardíacos cambiantes y libera un fármaco antiinflamatorio en el proceso a medida que el marcapasos se disuelve de forma lenta e inofensiva.

Lo que es más, el nuevo dispositivo es capaz de administrar marcapasos según demanda en función de la condición del paciente, y un módulo cardíaco montado en el pecho registra un electrocardiograma en tiempo real para monitorear la actividad cardíaca. En el estudio, los investigadores compararon esta tecnología inalámbrica con el electrocardiograma estándar de oro y encontraron que era tan exacto y preciso como un sistema de grado clínico.

Esto significa que este sistema de marcapasos simple y autónomo puede detectar y tratar enfermedades automáticamente. Los pacientes que necesitan estimulación temporal no tienen que estar restringidos por el equipo del hospital y pueden recuperarse bajo el control remoto de los médicos, lo que reduce los costos médicos y libera recursos para otros pacientes.

Los investigadores también notaron que este sistema de estimulación es más beneficioso para pacientes frágiles como los bebés. Decenas de miles de bebés nacen cada año con problemas cardíacos, muchos de los cuales ponen en peligro la vida y requieren cirugía inmediata, y casi todos requieren marcapasos temporales.

En alrededor de cinco a siete días, el marcapasos ya no es necesario cuando el corazón recupera su capacidad de estimularse a sí mismo. Si bien las posibilidades de complicaciones por el proceso actual de extracción del marcapasos son bajas, tener estos marcapasos inalámbricos absorbibles podría salvar a los bebés del dolor de una segunda cirugía.

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