Creato alla Northwestern University (Stati Uniti) un prototipo molto innovativo che viene controllato e alimentato con sistemi wireless da una rete di sensori contenuti all’interno di particolari cerotti.
Il settore dei pacemaker, i dispositivi elettronici che permettono di tenere sotto controllo le anomalie dei battiti cardiaci, sembra vicino a un importante passo in avanti. Il tutto grazie a un pacemaker riassorbibile di nuova generazione realizzato da un team di ricercatori della Northwestern University, una delle più quotate degli Stati Uniti. Gli studiosi, che da anni lavorano a questo progetto, hanno pubblicato i risultati del loro lavoro sulla rivista Science.
Di cosa si tratta? L’esigenza di avere pacemaker poco invasivi per aiutare le persone con un battito cardiaco lento, che sono in attesa di un pacemaker definitivo, o che escono da un intervento di cardiochirurgia (o anche dopo un infarto, o dopo un’overdose), è sentita da sempre, ma finora non erano state trovate soluzioni soddisfacenti.
Così, chi ha bisogno di un pacemaker temporaneo riceve un dispositivo tradizionale, che richiede l’inserimento in sala operatoria di uno stimolatore sotto la clavicola (o in altre posizioni) e di un elettrodo fin dentro al cuore, e va alimentato e monitorato attraverso apparecchiature esterne, che in alcuni casi possono innescare infezioni, a causa dei cavi di collegamento.
Inoltre, questi apparecchi lavorano solo in risposta alla frequenza cardiaca, senza monitorare, di norma, anche altri parametri. Quando il pacemaker provvisorio non serve più, va poi tolto con un secondo intervento chirurgico.
Tutti questi limiti relativi agli impianti temporanei, potranno essere superati se la sperimentazione su un ampio numero di pazienti andrà a buon fine, grazie ai nuovi pacemaker come il Bio-MEMS (micro-electro-mechanical system) messo a punto dalla Northwestern University.
Questo dispositivo, realizzato con particolari bioplastiche e con metalli idrosolubili che vengono riassorbiti senza lasciare traccia, si dissolve dopo cinque o sei settimane: è sottilissimo, con un peso inferiore a mezzo grammo. Morbido e flessibile, incapsula elettrodi che vanno impiantati delicatamente sulla superficie del cuore per fornire un impulso elettrico.
Un impianto pacemaker basato su una rete wireless
Il “sistema” Bio-MEMS comprende il pacemaker vero e proprio ma anche una rete coordinata di sensori wireless, da applicare sulla pelle, tramite particolari cerotti. Questi sensori misurano, oltre alla frequenza cardiaca, anche la temperatura, l’ossigenazione del sangue, la respirazione, il tono muscolare, l’attività fisica e altro ancora. Il nuovo pacemaker riassorbibile ottiene l’energia necessaria da un mini-alimentatore (sempre wireless) posto esternamente, anch’esso in un cerotto, e – per questo – non ha alcun bisogno di fili.
Un altro piccolo cerotto, da indossare dove si vuole, per esempio sul braccio, avvisa il paziente con una vibrazione in caso di problemi, quali un malfunzionamento o una difficoltà nella lettura dei dati, in modo che sia possibile intervenire rapidamente.
I dati raccolti vengono costantemente elaborati da un algoritmo, che decide quando e come aiutare il battito cardiaco a seconda delle necessità, e inviati direttamente allo smartphone o al tablet del medico, che può così tenere sotto controllo la situazione da remoto, mentre il paziente è libero di muoversi e, quando possibile, tornare nella sua abitazione.
Inoltre, il nuovo tipo di pacemaker rilascia antinfiammatori mentre si dissolve, e può fornire in qualunque momento un elettrocardiogramma che, messo a confronto con quelli classici, si è rivelato del tutto sovrapponibile, e quindi affidabile.
Un aiuto anche per i bambini
Il dispositivo è stato sperimentato sugli animali da laboratorio (cani e ratti) e anche in cuori umani, e ha mostrato di svolgere le funzioni attese. Ora sarà oggetto di approfondite verifiche, prima di poter arrivare all’utilizzo su larga scala. Se i risultati si confermeranno positivi, le persone che hanno necessità di un pacemaker temporaneo potranno trarre notevoli vantaggi da questo tipo di apparecchiature, consentendo anche significativi risparmi alle strutture sanitarie, per la forte riduzione della degenza in ospedale.
I pacemaker riassorbibili potranno aiutare anche i bambini che nascono con una chiusura non perfetta delle camere di comunicazione tra gli atri e i ventricoli del cuore: questi piccoli pazienti hanno spesso bisogno di un intervento e, subito dopo, di un pacemaker per qualche giorno, fino a quando il cuore funziona regolarmente. Un dispositivo wireless e soft sarebbe quanto mai “giusto” per loro.
