Американские ученые создали устройство, заряжающее электрокардиостимулятор при помощи энергии сердцебиений

Теперь электрокардиостимулятор можно будет заряжать, используя для этого собственную энергию сердцебиений. Уникальное устройство разработано инженерами из США. Согласно сообщению ВВС, группа разработчиков, создавших аппарат, работала под руководством ученого из Мичиганского университета Амина Карами. Новое устройство прошло серьезные и длительные испытания, и их результаты были представлены для ознакомления Американской ассоциации кардиологов, научная сессия которой  проходит ежегодно.

Как известно, в наше время имплантируемые устройства, предназначенные для поддержания работы сердца, такие, как дефибрилляторы и электрокардиостимуляторы, нуждаются в том, чтобы производилась регулярная замена элементов питания.  В связи с этим, больные, имеющие подобные устройства, испытывают серьезные трудности, так как для замены элементов необходимо произвести очередное хирургическое вмешательство, периодичность таких операций составляет от пяти и до семи лет. Многим пациентам по состоянию здоровья делать повторные операции противопоказано.

Группа ученых под руководством Амина Карами нашла уникальное решение данной проблемы. Ими было предложено применять пьезоэлектрический эффект, использовать его, чтобы зарядить электрокардиостимулятор или дефибриллятор, не прибегая при этом к хирургической операции. Особенность метода в том, что пьезокристаллы имеют способность к поляризации, так как их форма может меняться, если производится механическое напряжение.

Ученые провели специальные исследования, инженерами был произведен замер колебаний, производимых грудной клеткой, которые вызваны непосредственно биением сердца. Основываясь на полученных данных, они произвели моделирование данного процесса в лабораторных условиях. В ходе работы было в точности оценено, какое именно количество энергии может выработать применяемый пьезоэлемент. Ученые обнаружили, что современным кардиостимуляторам, используемым в настоящее время в кардиологии, требуется энергии в десять раз меньше, чем вырабатывает пьезоэлемент.

Амин Карами и его команда исследователей применили в устройстве нелинейный источник питания, и электричество генерируется при частоте двадцать – шестьсот сокращений сердца в минуту. В то же время, стабильной работе нового устройства не могут помешать такие факторы, как излучение мобильных телефонов, компьютеров, прочих бытовых приборов.

Еще одно преимущество разработанного американскими учеными прибора в том, что размеры используемых при тестировании датчиков почти в два раза меньше, по сравнению с элементами питания электрокардиостимуляторов, применяемых в современной кардиологии. В данное время работа еще не закончена, и запланирован следующий этап, во время которого исследователи намерены продолжить испытания с имплантируемыми образцами разработки.