211service.com
Defibrillerings alternativ
Att behandla ett sviktande hjärta genom att tappa det med en smärtsam, kraftfull elektrisk stöt har blivit standardproceduren. Nu har ett företag inom medicinteknik, baserat i West Henrietta, NY, patenterat en teknik som undviker behovet av sådan dramatisk behandling, genom att förutsäga början av flimmer – hjärtrytmen som kan leda till plötslig död – och behandla det innan det inträffar .
Den förebyggande behandlingen innebär, liksom defibrillering, elektrisk stimulering av hjärtat, säger Michael Weiner, VD för Biophan Technologies . Men den här nya teknikens svaga signal skulle vara minimal jämfört med det ryck som defibrillatorer normalt ger. Jag känner patienter med defibrillatorer som lever i rädsla för att den där pistolen ska gå av, säger han.
Enligt Weiner kan algoritmerna som ligger till grund för tekniken lätt programmeras in i nya implanterbara hjärtdefibrillatorer (ICD). Ännu viktigare, eftersom tekniken bara använder en bråkdel av den kraft som behövs för defibrillering, kan den också inkorporeras i pacemakers – mycket mindre och billigare enheter som normalt bara används för att stoppa hjärtfrekvensen från att sakta ner genom att reglera den med vanliga elektriska pulser med låg effekt. , jämfört med de engångsstötar med hög effekt som används av defibrillatorer för att korrigera snabba eller oregelbundna rytmer.
Ventrikelflimmer (VF, även känd som V fib)) uppstår när cellerna i hjärtats två nedre kammare, ventriklarna, slutar slå synkront, vilket får dem att börja darra. Detta kan hindra hjärtat från att pumpa blod ordentligt och, om det inte behandlas, kan det leda till döden, vanligtvis inom några minuter.
Defibrillatorer försöker återsynkronisera cellerna genom att elektriskt stöta dem, antingen genom elektrodspadar som appliceras externt på huden eller genom ledande ledningar som sitter inuti hjärtat, anslutna till en ICD. Men även om ICD har varit effektiva vid behandling av flimmer, är upplevelsen extremt obehaglig. Det är som att tappa ett bowlingklot på någons bröst från en höjd av två meter, säger Mark Spano, en kaotiker som har gjort flera studier av flimmer vid Naval Surface Warfare Center i Silver Spring, MD.
Biophans algoritmer bygger på kaosteori, som tidigare har använts för att lyfta fram de tidiga tecknen på VF. Denna tidigare forskning antydde att genom att upptäcka förändringar i de olinjära eller kaotiska signalerna inom ett EKG, är det möjligt att känna av de första tecknen på VF. Genom att sedan applicera en kontrollerad men bullrig eller kaotisk signal tillbaka in i hjärtat kan en normal rytm återfås och VF helt undvikas.
Hittills har företaget bara patenterat algoritmerna, vilket är hur hjärtföretag fungerar, säger Weiner. Nu när patenten har utfärdats söker Biophan samarbetspartners från branschen för att omsätta teorin i praktiken.
Weiner är övertygad om att tillvägagångssättet kommer att fungera eftersom det finns tillräckligt med publicerad forskning från det akademiska samhället för att stödja det. I synnerhet bygger Biophans patent på arbete som utförts av Spano och William Ditto , tidigare vid Georgia Institute of Technology, nu vid University of Floridas institution för biomedicinsk teknik i Gainesville.
På 1990-talet utförde Spano och Ditto arbete på djur och några begränsade tester på människor för att visa att vissa typer av flimmer kan korrigeras med hjälp av lågeffektsignaler. Detta arbete bygger på teori om kaoskontroll, säger Spano. Det är inte mycket mer komplicerat än att ett barn tar ett basebollträ och balanserar det vertikalt i sin handflata, säger han. Men istället för att knuffa en fladdermus, applicerar man elektriska signaler för att knuffa tillbaka hjärtat till en sund rytm. När du väl får hjärtat tillbaka till ett vanligt slag tenderar det att gå tillbaka och bibehålla en normal rytm, säger han.
Det finns all anledning att tro att det skulle fungera, säger Ditto. Och all anledning att försöka: En fjärdedel av alla dödsfall beror i slutändan på kammarflimmer.
Andra är lika optimistiska. Eftersom det finns bevis för att tidiga tecken på epileptiska attacker kan upptäckas, är det tänkbart att liknande tidiga varningstecken på flimmer kan upptäckas, säger Andrew Grace , en konsulterande kardiolog vid Papworth Hospital i Cambridge, England, och en forskare vid University of Cambridge.
Haken är att det kan vara svårt att testa prediktiva algoritmer eftersom VF, trots sin roll i många dödsfall, är en ganska sällsynt händelse, säger han. Du kan framkalla det, men då låter du inte de naturliga förhållandena uppstå. Trots det är de potentiella fördelarna för patienterna tillräckligt stora för att möjligheten att föregripa VR bör uppmuntras, även om det är svårt att testa, säger Grace. Detta är särskilt övertygande eftersom ungefär en tredjedel av de defibrillatorers stötar visar sig komma från falska larm.
Om de kan få ner energinivåerna till en pacemakers, kommer det att dramatiskt förändra hur liv räddas, säger Ditto. Det tar mer energi att starta ett hjärta än det tar att starta en bil en kall dag, säger han. Denna verklighet gör defibrillatorer stora, kortlivade och dyra.