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Marcapasos sin cables: el corazón como fuente de energía

  • El investigador Yi Zhiran, de la Universidad Jiao Tong de Shanghái (China), ha presentado un marcapasos que se alimenta con la energía cinética del corazón.
  • Sin embargo, se encuentran frente a un desafío: estabilidad o forma de implantación.
  • Los marcapasos se utilizan para diferentes afecciones cardíacas como o síndrome del QT largo.

22 agosto, 2021

Rafael Sardiña

Los marcapasos con cables podrían tener los días contados. El investigador Yi Zhiran, de la Universidad Jiao Tong de Shanghái (China), ha presentado en la conferencia virtual AIP Publishing Horizons-Energy Storage and Conversión un marcapasos que se alimenta con la energía cinética del corazón.

Esta investigación prueba como el pequeño dispositivo, que detecta cuando el corazón late de una forma irregular, utiliza como fuente de alimentación la propia energía del corazón.

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Yi  Zhiran y su grupo de investigación está apostando por la energía sin batería y la estimulación cardiaca sin cables. Sin embargo, el desafío ha sido obtener, recalca la publicación, suficiente actividad recuperando la energía cinética del propio órgano.

«Si la fuerza práctica del corazón es de 0,5 newtons, la potencia de salida debería ser de unos 192 microvatios», ha señalado Zhiran. «Por lo tanto, para el marcapasos comercial, casi no menos de 10 microvatios es suficiente para su trabajo normal».

Marcapasos sin cables, más sostenible

La energía es recolectada por el pandeo de la estructura encapsulada del marcapasos, creando así una energía piezoeléctrica pandeada.

Este método de suministro de energía varía mucho de los diseños actuales de marcapasos.

«La diferencia clave es el método de suministro de energía«, ha recalcado Yi Zhiran, que pertenece al departamento de Micro y Nanoelectrónica.

«El paradigma actual se basa principalmente en la batería, lo que limita el desarrollo de muchos dispositivos biomédicos implantables. Pero un marcapasos sin batería es factible mediante el uso de tecnología de recolección de energía implantable, que proporciona un método de suministro de energía sostenible».

Sin embargo, Zhiran ha querido dejar claro que este marcapasos sin cable se encuentra en la fase de verificación. El grupo de investigación continúa trabajando para solucionar algunos inconvenientes que han descubierto:

  • Estabilidad a largo
  • Método de implantación
  • Integración entre el chip de estimulación rígido y la unidad de recolección de energía flexible

«El primer plan de investigación es lograr la integración del circuito de estimulación flexible y la unidad de recolección de energía. Luego, realizaremos la verificación de la estabilidad a largo plazo in vivo».

¿Cómo son los marcapasos actuales?

En la actualidad, los marcapasos, que estimulan al músculo cardíaco utilizan un cable (electrodo) que se conecta al dispositivo electrónico.

Por tanto, los marcapasos constan de dos partes: un generador de impulsos eléctricos (que funciona cuando falla la estimulación fisiológica) y un electrodo (conductor eléctrico que hace contacto con una parte no metálica).

Los marcapasos se colocan en aquellos pacientes con arritmias, alteraciones del ritmo del corazón. Está indicado, sobre todo, en arritmias con frecuencia cardiaca muy lenta (bradicardias).

También es utilizado en otras patologías como la vibración auricular, la enfermedad del nodo sinusal (que puede alternar frecuencia por debajo de 60 lpm con taquicardias) o síndrome del QT largo.

Cuando se padece este síndrome, el corazón late de forma rápida y de manera caótica. Esto puede provocar desmayos, convulsiones e incluso causar muerte súbita.

Un implante que salva vidas

Mientras continúa desarrollándose el marcapasos sin cables, cada día, decenas de pacientes con afecciones cardíacas se someten a operaciones para implantar este pequeño dispositivo electrónico.

El marcapasos se implanta en el pecho, debajo de la piel, y el cable (electrodo) se introduce por una vena. La intervención se realiza bajo anestesia local. Se administran antibióticos para prevenir cualquier infección.

Es una operación sencilla aunque, como toda intervención quirúrgica, puede derivar en complicaciones. Los principales riesgos pueden ser infección en la zona, reacción alérgica al tinte del marcapasos, aparición de un hematoma o daño en vasos sanguíneos.

Sin embargo, el paciente también debe seguir a rajatabla las indicaciones del profesional médico: reposo durante 24 horas para evitar que el marcapasos se desplace y no mover el brazo del lado donde se ha colocado durante los siguientes días.

Eso sí, a la semana ya podrá hacer una vida normal.

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