211service.com
En pacemaker lika stor som en Tic Tac
Medtronic, världens största tillverkare av medicinska enheter, använder mikroelektronik och chiptillverkning för att krympa pacemakers – implanterade enheter som reglerar hjärtats rytm. Medan nuvarande pacemakers är ungefär lika stora som en silverdollar, skulle Medtronics enhet vara mindre än en tic tac. Vid den storleken skulle enheten vara tillräckligt liten för att kunna föras in via kateter, snarare än invasiv kirurgi.
Hålla rytmen: En liten pacemaker som utvecklas av Medtronic är tillräckligt liten för att den skulle kunna injiceras snarare än kirurgiskt implanteras.
Apparaten är fortfarande ett forskningsinstrument, säger Stephen Oesterle , Medtronics senior vice president för medicin och teknologi, men den kan vara på marknaden om fem år.
Hittills har Medtronic utvecklat de flesta komponenterna – ett kretskort, en oscillator för att generera ström, en kondensator för att lagra och snabbt dispensera laddning, minne för att lagra data och ett telemetrisystem för att trådlöst överföra dessa data. Företaget har använt chiptillverkningsteknik för att montera dessa komponenter på en wafer. Oesterle uppskattar att 60 till 70 pacemakers kan tillverkas av en enda sex-tums wafer, som företaget skapar vid sin egen waferfabrik i Arizona.
Det vi inte har som är grundläggande för en pacemaker är ett sätt att driva chippet, säger Oesterle. Företaget arbetar med startups som tillverkar tunnfilmsbatterier och andra innovativa kraftkällor, även om Oesterle avböjde att ge ytterligare detaljer.
Medtronics nuvarande generationsenhet rymmer alla komponenter i ett litet fodral implanterat under nyckelbenet. Stöt av elektricitet levereras till hjärtat via intercardiac ledningar. Att eliminera behovet av leads, som Oesterle kallar invasivt och ineffektivt, är en av de främsta drivkrafterna för att krympa enheten. Impedans mellan ledningarna och biologisk vävnad ökar strömbehovet för enheten. Och ledningarna kan orsaka komplikationer om de misslyckas. Du har fastnat med att antingen sätta i nya ledningar, som tar plats i venen, eller så kan du dra ut ledningarna, vilket kan riskera att slita sönder hjärtat eller blodkärlen, säger Emile Georges Daoud , en läkare och professor i kardiovaskulär medicin vid Ohio State University.
Ett system som är tillräckligt litet för att placeras exakt där elen behövs skulle eliminera dessa problem. Om du har pacing-elementet på det område du vill pace, tar det inte mycket kraft, säger Oesterle. Allt du behöver göra är att stimulera en cell i hjärtat och skapa en våg av depolarisering.
En mindre enhet skulle också vara mycket lättare att implantera än befintliga versioner. Forskare föreställer sig att leverera det via samma procedur som används vid hjärtkateterisering, där en läkare för in ett tunt plaströr i en artär eller ven och trär röret hela vägen till hjärtat. Proceduren är mindre invasiv än kirurgisk implantation, och fler läkare är kapabla att göra det. Man kan nästan skjuta in de här sakerna som kulor, säger Oesterle.