Marcapasos inalámbrico recarga la batería generando energía eléctrica a partir de latidos del corazón

Los marcapasos tradicionales (transvenosos) tienen pequeños cables que se conectan al corazón en un extremo y a un generador (que contiene la batería) ubicado justo debajo de la piel cerca del hombro izquierdo en el otro extremo. Estos cables están equipados con sensores o electrodos que monitorean el ritmo cardíaco del paciente y envían señales eléctricas al corazón para regular sus latidos cuando sea necesario. Por otro lado, los marcapasos sin cables son unidades autónomas que son más pequeñas que los marcapasos transvenosos y se colocan completamente dentro del ventrículo derecho del corazón. Se insertan a través de una vena de la pierna mediante un tubo delgado. Una limitación de los marcapasos sin cables es que sus baterías no pueden reemplazarse tan fácilmente como las de los marcapasos transvenosos. Las baterías de ambos tipos de marcapasos suelen durar entre 6 y 15 años. Además, extraer un marcapasos sin cables del corazón plantea un desafío, que podría llevar a la necesidad de implantar nuevos marcapasos junto a los antiguos cuando sus baterías se agoten. Esto puede resultar especialmente problemático para los pacientes más jóvenes que pueden necesitar varios reemplazos de marcapasos a lo largo de su vida. Para abordar este problema, se ha diseñado un nuevo marcapasos experimental sin cables que puede recargar parcialmente su propia batería aprovechando la energía de los latidos del corazón.

En un estudio de prueba de principio, investigadores de la Universidad de Washington (Seattle, WA, EUA) demostraron un marcapasos experimental sin cables que puede recuperar parte de la carga de su batería transformando la energía mecánica del corazón en energía eléctrica. Desarrollaron tres prototipos de dispositivos y los evaluaron en un simulador de presión cardíaca para evaluar su producción de voltaje cuando se exponen a presiones oscilantes similares a las del ventrículo derecho. Estos prototipos son comparables en tamaño a los marcapasos sin cables disponibles en el mercado y tienen aproximadamente un tercio del tamaño de una batería AAA.

Luego, el equipo colocó los dispositivos prototipo en un dispositivo diseñado para imitar la presión natural del corazón a un ritmo de 60 latidos por minuto. Midieron la energía generada por los dispositivos en respuesta a este latido artificial. El prototipo más eficiente fue capaz de capturar alrededor del 10 % de la energía necesaria para regular el latido cardíaco posterior, según la producción típica de un marcapasos. Dado que se trata de un estudio inicial de un dispositivo experimental, aún no se sabe si esta tecnología se puede aplicar de forma eficaz y segura en humanos a largo plazo. No obstante, los investigadores están planeando realizar estudios in vivo más extensos. Esta investigación solo se centró en la energía para el siguiente latido cardíaco inmediato, pero las iteraciones futuras del dispositivo buscarán mejorar la eficiencia de recolección de energía de un 10 %.

“Nuestro siguiente paso es optimizar los materiales y la fabricación para mejorar la eficiencia de la recolección de energía y luego demostrar que podemos hacerlo de manera consistente en estudios a largo plazo. Cuando podamos mejorar nuestra eficiencia de recolección del 10%, esperamos asociarnos con una de las principales empresas de marcapasos para incorporar nuestro diseño y carcasa a un marcapasos sin cables existente”, dijo el autor principal del estudio, Babak Nazer, MD, profesor asociado de medicina en la Universidad de Washington. "Esperamos prolongar aún más la vida útil de la batería y ampliar el acceso de este producto a los pacientes más jóvenes, quienes con suerte necesitarían menos implantes a lo largo de su vida".

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Universidad de Washington