సహజ హృదయ స్పందన ద్వారా ఆధారితమైన బ్యాటరీ లేని కార్డియాక్ పేస్‌మేకర్

పందులలో విజయవంతంగా పరీక్షించబడిన వినూత్న స్వీయ-శక్తితో పనిచేసే గుండె పేస్‌మేకర్ మొదటిసారిగా అధ్యయనం చూపిస్తుంది

మా గుండె దాని అంతర్గత ద్వారా ఒక వేగాన్ని నిర్వహిస్తుంది పేస్ మేకర్ సైనోట్రియల్ నోడ్ (SA నోడ్) అని పిలుస్తారు, కుడి ఎగువ గదిలో ఉన్న సైనస్ నోడ్ అని కూడా పిలుస్తారు. ఈ అంతర్గత పేస్‌మేకర్ ఒక నిమిషంలో 60-100 సార్లు విద్యుత్ ఛార్జ్‌ని విడుదల చేస్తుంది మరియు ఈ శక్తి గుండె కండరాలలో సంకోచాలను నిర్వహిస్తుంది, ఇది మన గుండె మన శరీరమంతా రక్తాన్ని పంప్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. మనకు వయస్సు లేదా అనారోగ్యం వచ్చినప్పుడు, ఈ అంతర్గత పేస్ మేకర్ గుండెను సరిగా కొట్టుకోలేకపోతుంది. క్రమరహిత హృదయ స్పందన అనేది అరిథ్మియా అనే పరిస్థితి వల్ల కూడా సంభవిస్తుంది, ఇది ఒకరి గుండె యొక్క సాధారణ రేటును తగ్గిస్తుంది. ఈ నష్టాన్ని భర్తీ చేయడానికి, సాంప్రదాయ హృదయం పేస్ మేకర్ - బ్యాటరీతో పనిచేసే ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం - హృదయ స్పందనను క్రమబద్ధీకరించడానికి మరియు గుండెను స్థిరంగా కొట్టుకోవడానికి రోగి లోపల శస్త్రచికిత్స ద్వారా అమర్చవచ్చు.

సాంప్రదాయ హృదయ పేస్‌మేకర్

పరికరం బ్యాటరీతో నడిచే పల్స్ జనరేటర్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది కాలర్ బోన్ దగ్గర చర్మం కింద అమర్చబడుతుంది. ఇది పరికరాన్ని గుండెకు కనెక్ట్ చేసే ఇన్సులేట్ వైర్లను కూడా కలిగి ఉంది. ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ విద్యుత్ సంకేతాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇవి ఎలక్ట్రోడ్ల ద్వారా గుండెకు పంపిణీ చేయబడతాయి. పేస్‌మేకర్ అనేది ప్రాణాలను రక్షించే పరికరం; అయినప్పటికీ, ప్రస్తుత పేస్‌మేకర్ యొక్క ఒక ముఖ్యమైన పరిమితి ఏమిటంటే, బ్యాటరీ యొక్క పరిమిత జీవితకాలం కారణంగా వాటిని అమర్చిన మొదటి 5 నుండి 12 సంవత్సరాల మధ్య ఎప్పుడైనా వాటిని మార్చవలసి ఉంటుంది. రోగి యొక్క ఛాతీ కుహరం తెరవాల్సిన అవసరం ఉన్నందున ఇది సవాలుగా ఉన్న లోకల్ అనస్థీషియాను ఉపయోగించి ఇన్వాసివ్ సర్జరీ ద్వారా మాత్రమే ఇంప్లాంటేషన్ చేయబడుతుంది. శస్త్రచికిత్స ఖరీదైనది మాత్రమే కాదు, ఇది రోగికి సంక్లిష్టత, అంటువ్యాధులు లేదా రక్తస్రావం యొక్క ప్రమాదాన్ని కూడా పెంచుతుంది. మరొక రకమైన చిన్న పేస్‌మేకర్ రూపొందించబడింది, ఇది శస్త్రచికిత్సను నివారించే కాథెటర్ ద్వారా అమర్చబడుతుంది, అయితే ఇది ఇప్పటికీ పరీక్షలో ఉంది.

పరిశోధకులు నిర్మాణంపై దృష్టి సారించారు కార్డియాక్ పేస్‌మేకర్లు ఇది ప్రత్యామ్నాయంగా బ్యాటరీకి బదులుగా ఒక వ్యక్తి యొక్క స్వంత హృదయ స్పందన నుండి సహజ శక్తిని ఉపయోగించవచ్చు. సిద్ధాంతపరంగా, అటువంటి పేస్‌మేకర్‌ని రోగి లోపల అమర్చిన తర్వాత దానిని మార్చాల్సిన అవసరం ఉండదు. ప్లూటోనియం-ఆధారిత పేస్‌మేకర్‌లు చాలా దశాబ్దాల క్రితమే తయారు చేయబడ్డాయి. కొత్త పేస్‌మేకర్‌ల యొక్క ప్రయోగాత్మక రూపకల్పన ఇప్పటివరకు అనేక పరిమితులను ఎదుర్కొంది - దృఢమైన డిజైన్ నిర్మాణం వంటి వాటి శక్తిని మరియు సూక్ష్మీకరణతో సంక్లిష్టతలను పరిమితం చేస్తుంది.

ప్రత్యేకమైన డిజైన్‌తో వినూత్నమైన బ్యాటరీ రహిత పేస్‌మేకర్

లో ప్రచురించిన కొత్త అధ్యయనంలో ACS నానో చైనాలోని షాంఘైలోని నేషనల్ కీ ల్యాబొరేటరీ ఫర్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీకి చెందిన పరిశోధకులు ఒక చిన్న నవల రూపకల్పనకు పూనుకున్నారు. పేస్ మేకర్ ఒకరి స్వంత హృదయ స్పందన శక్తి నుండి శక్తిని పొందగల పరికరం మరియు వారు ఈ పరికరాన్ని పందులలో విజయవంతంగా పరీక్షించారు. కొత్త పరికరాన్ని సాంప్రదాయిక పేస్‌మేకర్‌ల వలె కాలర్ ఎముక దగ్గర కాకుండా గుండె కింద ఉంచవచ్చు. పేస్‌మేకర్ ఒకరి గుండె మరియు పరికరం మధ్య ఆదర్శవంతమైన సహజీవన సంబంధంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఈ కొత్త పేస్‌మేకర్ రూపకల్పన మొదట చిన్న ఫ్లెక్సిబుల్ ప్లాస్టిక్ ఫ్రేమ్‌ను తయారు చేయడం ద్వారా ప్రారంభించబడింది. ఈ ఫ్రేమ్ పైజోఎలెక్ట్రిక్ పొరలతో బంధించబడింది, ఇది వంగి ఉన్నప్పుడు శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఎనర్జీ 'హార్వెస్టర్' అని పిలువబడే ఈ భాగాన్ని చిప్‌లో ఉంచారు. పరికరాన్ని పందులలో అమర్చారు మరియు జంతువుల స్వంత హృదయ స్పందన ఫ్రేమ్ ఆకారాన్ని మార్చగలదని (వంగి) తద్వారా బ్యాటరీతో నడిచే శక్తికి సమానమైన శక్తిని (శక్తి) ఉత్పత్తి చేయగలదని గమనించబడింది. పేస్ మేకర్. పరికరం యొక్క సౌకర్యవంతమైన ప్లాస్టిక్ ఫ్రేమ్ హార్డ్ కేసులను కలిగి ఉన్న సాంప్రదాయ పేస్‌మేకర్‌లతో పోలిస్తే గుండె నుండి ఎక్కువ శక్తిని సంగ్రహించడానికి అనుమతిస్తుంది.

మానవులకు పందుల మాదిరిగానే ఫిజియాలజీ ఉంది కాబట్టి, ఇది పేస్ మేకర్ మనుషుల్లో కూడా బాగా పని చేయవచ్చు. పరిశోధకులు పరిష్కరించాల్సిన కొన్ని సాంకేతిక సమస్యలను ఎత్తి చూపారు, ఉదాహరణకు పరికరం మూడు వేర్వేరు సాంకేతికతలను కలిగి ఉంటుంది - ఎనర్జీ హార్వెస్టర్, పేస్ మేకర్ చిప్ మరియు వైర్లు - ఇది ఒక పరికరంలో ఏకీకృతం కావాలి. జంతువులలో మరియు తరువాత మానవులలో తదుపరి పరీక్ష పరికరం యొక్క దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించగలదు. అటువంటి పరికరం విజయవంతమైతే, రోగి యొక్క సమస్యల ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి ఒకసారి మాత్రమే ఇన్వాసివ్ సర్జరీ అవసరమవుతుంది. ఈ కొత్త పరికరం యొక్క ఒక ప్రధాన పరిమితి ఏమిటంటే, బ్యాటరీతో పనిచేసే పేస్‌మేకర్‌ల విషయంలో వైద్యులు రోగులను రిమోట్‌గా పర్యవేక్షించలేకపోవచ్చు.

***

{ఉదహరించబడిన మూలం(ల) జాబితాలో దిగువ ఇవ్వబడిన DOI లింక్‌ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా మీరు అసలు పరిశోధనా పత్రాన్ని చదవవచ్చు}

మూల (లు)

నింగ్ ఎల్ మరియు ఇతరులు. 2019. హృదయ స్పందన యొక్క సహజ శక్తి ద్వారా నిజమైన కార్డియాక్ పేస్‌మేకర్‌ను ప్రత్యక్షంగా శక్తివంతం చేయడం. ACS నానో. https://doi.org/10.1021/acsnano.8b08567