Máy tạo nhịp tim nhỏ nhất thế giới ra mắt: Bé hơn một hạt gạo, chạy bằng năng lượng ánh sáng, tự tiêu khi sử dụng xong

Các kỹ sư tại Đại học Northwestern đã phát triển thành công một máy tạo nhịp tim siêu nhỏ có thể được tiêm vào cơ thể mà không cần xâm lấn. Được thiết kế để có thể đặt vừa vặn với đầu mũi tiêm, thiết bị này mang đến một phương pháp mới để xử lý các vấn đề về tim, đặc biệt là ở trẻ sơ sinh mắc dị tật tim bẩm sinh.

Máy tạo nhịp tim "nhỏ hơn một hạt gạo" này được chế tạo cho nhu cầu tạo nhịp tim tạm thời. Thiết bị đi kèm với một thiết bị đeo mềm dẻo, không dây được gắn vào ngực bệnh nhân. Thiết bị đeo này theo dõi hoạt động của tim và sử dụng xung ánh sáng để kích hoạt máy tạo nhịp bất cứ khi nào phát hiện nhịp tim bất thường. Những tín hiệu ánh sáng này xuyên qua da, xương và cơ để đảm bảo nhịp tim ổn định.

Đặc điểm đáng chú ý nhất của máy tạo nhịp tim là khả năng tự tiêu sau khi hoàn thành chức năng. Được cấu tạo hoàn toàn từ vật liệu tương thích sinh học, thiết bị này tự phân hủy trong dịch cơ thể, loại bỏ nhu cầu phải phẫu thuật để lấy ra.

John A. Rogers, nhà nghiên cứu về điện tử sinh học tại Northwestern và là người dẫn đầu nhóm phát triển, cho biết:

Chúng tôi đã phát triển máy tạo nhịp tim nhỏ nhất thế giới. Có một nhu cầu cấp thiết về máy tạo nhịp tạm thời trong bối cảnh phẫu thuật tim nhi khoa, và đó là trường hợp sử dụng mà việc thu nhỏ kích thước cực kỳ quan trọng. Về khối lượng thiết bị trên cơ thể - càng nhỏ càng tốt.

Thiết kế của máy tạo nhịp tim đặc biệt hữu ích cho trẻ sơ sinh, những trái tim nhỏ bé và mỏng manh của chúng đòi hỏi các giải pháp chính xác và ít xâm lấn. Igor Efimov, bác sĩ tim mạch thực nghiệm tại Northwestern và đồng trưởng nhóm nghiên cứu, nhấn mạnh ứng dụng này. "Động lực chính của chúng tôi là trẻ em," Efimov nói. "Khoảng 1% trẻ em sinh ra mắc dị tật tim bẩm sinh - bất kể đang sống ở quốc gia có nguồn lực thấp hay cao. Tin tốt là những đứa trẻ này chỉ cần tạo nhịp tạm thời sau phẫu thuật. Trong khoảng bảy ngày hoặc lâu hơn, tim của hầu hết bệnh nhân sẽ tự phục hồi. Nhưng bảy ngày đó là cực kỳ quan trọng. Giờ đây, chúng ta có thể đặt máy tạo nhịp tim nhỏ bé này lên tim của một đứa trẻ và kích thích nó bằng một thiết bị đeo mềm mại, nhẹ nhàng. Và không cần phẫu thuật thêm để loại bỏ nó."

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của máy tạo nhịp tim qua nhiều thử nghiệm liên quan đến cả mô hình động vật lớn và nhỏ, cũng như tim người từ những người hiến tạng đã qua đời. Công trình này được xây dựng dựa trên sự hợp tác trước đây giữa Rogers và Efimov, khi họ phát triển thiết bị tạo nhịp tim tạm thời có thể tự tiêu đầu tiên. Máy tạo nhịp tạm thời thường được yêu cầu sau phẫu thuật, hoặc như một bước đệm để chuyển sang thiết bị vĩnh viễn hoặc để hỗ trợ phục hồi bằng cách khôi phục nhịp tim bình thường.

Nhóm nghiên cứu hy vọng công trình của họ sẽ đáp ứng nhu cầu cấp thiết của những bệnh nhân cần hỗ trợ tim ngắn hạn, đặc biệt là trẻ sơ sinh đang hồi phục sau phẫu thuật.