Charles Q. Choi. / 02 Nis 2025
Dünyanın en küçük kalp pili, kalp rahatsızlığı olan yenidoğanlara yardımcı olabilir.
Northwestern Üniversitesi
Dünyanın bilinen en küçük kalp pili , bir pirinç tanesinden daha küçük bir cihaz, minimal invaziv teknikler kullanılarak yerleştirilebilir ve artık ihtiyaç duyulmadığında çözülür. Araştırmacılar bugün buluşlarını Nature dergisinde açıkladılar .
Kalp pilleri, kalp atış hızını kontrol etmek için kalp kaslarını elektriksel olarak uyaran implante edilebilir cihazlardır . Birçok hasta, kalp ameliyatından iyileşme sırasında yavaş kalp hızı gibi kısa süreli kalp sorunları için geçici kalp pillerine ihtiyaç duyar .
Geleneksel geçici kalp pilleri, bunları yerleştirmek ve ardından cihazları çıkarmak için invaziv cerrahiler gerektirir. Bu prosedürler enfeksiyon veya kalp kaslarında hasar gibi önemli riskler taşır. Neil Armstrong’un ölüm nedeni bu tür komplikasyonlardır. Chicago’daki Northwestern Üniversitesi’nde biyomedikal mühendisliği ve kardiyoloji profesörü olan Igor Efimov , baypas ameliyatından sonra geçici bir kalp pili takıldığını ancak kablolar çıkarıldığında ölümcül iç kanama yaşadığını söylüyor .
Efimov ve meslektaşları, kalp pili çıkarılmasından kaynaklanan sorunları önlemek için 2021’de ilk eriyen kalp pilini geliştirdiler . Bu çeyrek boyutundaki cihaz hayvan deneylerinde iyi performans gösterse de, kalp cerrahları bu tür kalp pillerinin pediatrik kullanım için daha da küçültülmesinin mümkün olup olmadığını sordular.
Efimov, “Karşılanmamış bir ihtiyaçtan, yani doğuştan kalp rahatsızlığı olan çocuklardan ilham aldık” diyor.
Efimov, çocukların yaklaşık yüzde 1’inin doğuştan kalp kusurlarıyla doğduğunu açıklıyor. Bu tür kusurları tedavi eden ameliyatlardan sonra, çocukların genellikle yalnızca geçici kalp pillerine ihtiyacı olur, çünkü kalpleri genellikle yedi gün veya daha sonra kendini onarır. Efimov, hedefin yenidoğanların küçük, kırılgan kalpleri için mümkün olduğunca küçük bir geçici kalp pili yapmak olduğunu söylüyor.
Küçük Eriyen Kalp Pili Nasıl Çalışır
Yeni 13,8 miligramlık kalp pili, bir şırınganın ucuna sığabilecek şekilde sadece 1,8 x 3,5 x 1 milimetre boyutundadır. Araştırmacılar deneylerinde, 3 mm’den daha dar bir deri kesisinden enjeksiyonla bunu yerleştirebildiler.
Efimov, “Kalp pilinin boyutu emsalsizdir” diyor.
2021’deki çeyrek büyüklüğündeki kalp pili, daha fazla minyatürleştirme girişimini sınırlayan yerleşik bir anten yardımıyla çalıştırıldı . Buna karşılık, yeni cihaz vücut sıvılarına maruz kaldığında elektrik akımı üreten elektrotlara sahiptir. Bu tasarım, harici bir güç kaynağına, vücuttan çıkan kablolara ve bir antene olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
Yeni cihaz biyolojik olarak parçalanabilir, çözünebilir ve faydalı ömründen sonra vücut tarafından emilebilir – cerrahi olarak çıkarılması gerekmez. Yeni kalp pili ayrıca rutin tıbbi görüntüleme gerektiren hastalar için faydalı olan manyetik rezonans görüntüleme ve bilgisayarlı tomografi taramalarına da müdahale etmez .
Araştırmacılar yeni kalp pilini hastanın göğsüne yerleştirilen küçük, yumuşak, esnek, giyilebilir bir yama ile eşleştirdiler. Bu yama düzensiz bir kalp atışı algıladığında otomatik olarak yakın kızılötesi ışık darbeleri yayar. Bunlar hastanın cildi, göğüs kemiği ve kaslarından geçerek kalp pilini kablosuz olarak kontrol eder ve istenen kalp atış hızına karşılık gelen bir hızda yanıp söner .
Bilim insanları deneylerde yeni kalp pillerinin fareler, sıçanlar, köpekler ve domuzlar gibi küçük ve büyük hayvanlarda ve organ bağışçılarından alınan insan kalplerinde etkili olduğunu buldular . Boyutuna rağmen, tam boyutlu bir kalp pili kadar uyarım sağladı.
Kalp pilleri o kadar küçük ki araştırmacılar kalp boyunca birden fazla cihazdan oluşan dizileri güvenli bir şekilde yerleştirebilirler. Bu kurulum, düzenli bir kalp atışını geri kazandırmak için kalbin birden fazla bölgesinin daha karmaşık bir şekilde uyarılmasını sağlayabilir. Bilim insanları ayrıca yeni kalp pillerini, kardiyologların bir hastanın iyileşmesi sırasında ortaya çıkabilecek komplikasyonları ele almasına yardımcı olmak için kalp kapakçığı değiştirmeleri gibi diğer tıbbi cihazlara da dahil edebileceklerini ekliyorlar.
Araştırmacılar, bu küçük biyolojik olarak parçalanabilir implantların kalp dışında da bir dizi kullanım alanı olabileceğini belirtiyorlar. Örneğin, cihazların sinir ve kemik rejenerasyonunda, yara tedavisinde ve ağrı yönetiminde kullanılan elektriksel uyarıcılar olarak kullanılabileceğini söylüyorlar .
https://spectrum.ieee.org/pacemaker