Neuer Herzschrittmacher verschwindet, wenn er nicht mehr benötigt wird

Die zentralen Thesen

Es wird ein neuer Herzschrittmachertyp entwickelt, der den Herzschlag eines Patienten einige Wochen lang stimulieren und sich dann an Ort und Stelle auflösen kann.
Die Auflösungsvorrichtung muss nicht chirurgisch entfernt werden und könnte daher einige der Risiken eines herkömmlichen temporären Schrittmachers beseitigen.
Das Gerät wurde an Tieren und in menschlichen Herzen von Leichen getestet und wird voraussichtlich in zwei bis drei Jahren an menschlichen Patienten getestet werden können.

Die meisten Herzschrittmacher werden dauerhaft implantiert, weil Menschen mit bestimmten Herzerkrankungen sie ein Leben lang tragen müssen. Manche Menschen benötigen jedoch nur für eine Weile einen Herzschrittmacher – beispielsweise nach einem Eingriff oder nach einem medizinischen Ereignis wie einem Herzinfarkt. Schließlich müssen sie sich einer weiteren Operation unterziehen, um das Gerät entfernen zu lassen, was Risiken birgt.

Jetzt haben Forscher der Northwestern University und der George Washington University einen temporären Herzschrittmacher entwickelt, der sich an Ort und Stelle auflöst und vom Körper resorbiert wird, wenn er nicht mehr benötigt wird, wodurch eine Operation unnötig wird. Ihre Ergebnisse wurden letzten Monat in Nature Biotechnology veröffentlicht.

Fred Kusumoto, MD, Präsident der Heart Rhythm Society, bezeichnet den Herzschrittmacher als „einen aufregenden und innovativen Fortschritt“.

Abbildung des Herzschrittmachers — Nordwestliche Universität

Verschwinden Act

Der neue auflösbare Herzschrittmacher ist ein kleines, flaches, pflasterartiges Gerät, das auf der Herzoberfläche platziert und vernäht wird. Alle Komponenten lösen sich im Laufe von fünf bis sieben Wochen auf (oder „bioresorbieren“) – ähnlich wie bei auflösbaren Nähten. Dieser Vorgang macht eine weitere Operation zum Entfernen des Geräts überflüssig.

Im Gegensatz zu anderen Herzschrittmachern, die Kabel verwenden, die mit einer Batterie außerhalb des Körpers verbunden sind, wird das neue Transientengerät durch Hochfrequenzkommunikation mit Strom versorgt. Die geringen Metallmengen im Gerät bestehen aus Magnesium und Wolfram, die biokompatibel und bioresorbierbar sind.

Wie funktionieren Herzschrittmacher?

Herzschrittmacher senden eine kleine elektrische Ladung durch dünne Drahtleitungen, die durch ein Blutgefäß in das Herz eingefädelt werden. Die Geräte können permanent oder temporär sein.

Ein permanenter Herzschrittmacher wird unter die Haut der Brust einer Person implantiert und an den Elektroden befestigt, die dauerhaft an Ort und Stelle bleiben. Der Herzschrittmacher selbst wird alle paar Jahre ausgetauscht, wenn die Batterie leer wird.

Ein traditioneller temporärer Schrittmacher ist wie ein permanenter Schrittmacher, aber stattdessen werden die Elektroden während der Operation am Herzen befestigt und verlassen die Brust, um mit einer Einheit außerhalb des Körpers verbunden zu werden. Das Gerät verfügt über eine Batterie, die die Stimulationsimpulse aussendet.

Obwohl die Elektroden entfernt werden, wenn der Herzschrittmacher nicht mehr benötigt wird, birgt das Einführen der Elektroden ein geringes Infektionsrisiko. Es besteht auch die Gefahr, dass ein Lead von der richtigen Position entfernt wird.

Das Entfernen der Elektroden birgt auch das Risiko einer Infektion. Wenn sich um die Elektrode Narbengewebe gebildet hat, kann dies das Entfernen erschweren und möglicherweise das Herz schädigen.

John A. Rogers, PhD, Louis Simpson and Kimberly Querrey Professor of Materials Science and Device Engineering an der McCormick School of Engineering in Northwestern, sagt Verywell, dass die Zeit, die der Herzschrittmacher braucht, um sich aufzulösen und bioresorbiert zu werden, durch Herstellung von das Gerät dünner oder dicker zu machen oder die Zusammensetzung der Teile zu ändern. Rogers war Co-Autor der Studie.

Der Co-Autor der Studie, Rishi Arora, MD, Professor für Medizin an der Feinberg School of Medicine in Northwestern und Co-Direktor des Center for Arrhythmia Research, sagt Verywell, dass „anstatt Drähte zu verwenden, die sich infizieren und lösen können, können wir dies implantieren“. bleifreier biokompatibler Herzschrittmacher.“

Die Schaltung wird auf der Herzoberfläche implantiert, und Arora sagt, dass Ärzte sie dann „aus der Ferne aktivieren“ können. Rogers fügt hinzu, dass „drahtlose, transiente Herzschrittmacher die wichtigsten Nachteile herkömmlicher temporärer Geräte überwinden.“

Laut Rogers hat das Gerät auch das Potenzial, Kosten zu senken und die Patientenergebnisse gegenüber herkömmlichen temporären Schrittmachern zu verbessern; die Materialien sind nicht teuer und werden genauso hergestellt wie Geräte, die in der Unterhaltungselektronikindustrie verwendet werden.

Wann wird der Herzschrittmacher für die Herzen der Menschen bereit sein?

Der sich auflösende Schrittmacher wurde nicht an menschlichen Patienten getestet, hat sich jedoch in mehreren Tiermodellen, einschließlich Mäusen, Ratten und Hunden, sowie in menschlichen Herzen aus Leichen bewährt. Es wird voraussichtlich noch zwei bis drei Jahre dauern, bis das Gerät an menschlichen Patienten getestet werden kann.

Igor Efimov, PhD, Alisann and Terry Collins Professor of Biomedical Engineering an der George Washington University und Co-Leiter der Studie, sagt Verywell, dass medizinische Geräte, die sich an Ort und Stelle auflösen, ohne dass sie entfernt werden müssen, „ein völlig neues Kapitel in der Medizin eröffnen und“ biomedizinische Forschung.“

Kusumoto sagt, dass die beiden Hauptnachteile des auflösbaren temporären Schrittmachers darin bestehen, dass derzeit schwer zu erkennen ist, welche Patienten keine langfristige Stimulationstherapie benötigen, und dass das aktuelle Modell die obere und untere Herzkammer (die Vorhöfe und Herzkammern) koordiniert werden.

Rogers sagt, dass der vorübergehende Schrittmacher irgendwann Verbesserungen erfahren wird. Die Möglichkeit, den Schlag von Vorhöfen und Ventrikeln zu stimulieren und zu synchronisieren, könnte sogar mit neueren Designs möglich sein, obwohl das Gerät in seiner derzeitigen Form in der Lage sein sollte, die Vorhöfe allein zu stimulieren.

Trotz der Knicke, die in zukünftigen Forschungen ausgearbeitet werden müssen, ist das Gerät laut Kusumoto „ein wichtiger Fortschritt“ auf diesem Gebiet.

Was das für Sie bedeutet

Während der Prototyp des auflösbaren Herzschrittmachers den Test in mehreren Tier- und Kadaver-Herzmodellen bestanden hat, wird es wahrscheinlich noch einige Jahre dauern, bis das Gerät an menschlichen Patienten getestet wird.