211service.com
Een pacemaker ter grootte van een Tic Tac
Medtronic, 's werelds grootste fabrikant van medische apparaten, gebruikt micro-elektronica en chipproductie om pacemakers te verkleinen - geïmplanteerde apparaten die het hartritme regelen. Waar de huidige pacemakers ongeveer zo groot zijn als een zilveren dollar, zou het apparaat van Medtronic kleiner zijn dan een tictac. Bij die grootte zou het apparaat klein genoeg zijn om via een katheter te worden ingebracht in plaats van invasieve chirurgie.
Ritme behouden: Een piepkleine pacemaker die door Medtronic wordt ontwikkeld, is klein genoeg om te worden geïnjecteerd in plaats van chirurgisch geïmplanteerd.
Het apparaat is nog steeds een onderzoeksinstrument, zegt Stephen Oesterle , Medtronic's senior vice-president voor geneeskunde en technologie, maar het zou over vijf jaar op de markt kunnen zijn.
Tot dusver heeft Medtronic de meeste componenten ontwikkeld: een printplaat, een oscillator om stroom te genereren, een condensator om lading op te slaan en snel af te geven, geheugen om gegevens op te slaan en een telemetriesysteem om die gegevens draadloos over te dragen. Het bedrijf heeft chipproductietechnologie gebruikt om deze componenten op een wafer te assembleren. Oesterle schat dat 60 tot 70 pacemakers kunnen worden gemaakt van een enkele zes-inch wafer, die het bedrijf maakt in zijn eigen waferfabriek in Arizona.
Wat we niet hebben dat fundamenteel is voor een pacemaker, is een manier om de chip van stroom te voorzien, zegt Oesterle. Het bedrijf werkt samen met startups die dunnefilmbatterijen en andere innovatieve stroombronnen maken, hoewel Oesterle geen verdere details wilde geven.
Het huidige apparaat van Medtronic bevat alle componenten in een kleine behuizing die onder het sleutelbeen is geïmplanteerd. Elektrische schokken worden via intercardiale geleidingsdraden aan het hart afgegeven. Het elimineren van de behoefte aan leads, wat Oesterle invasief en inefficiënt noemt, is een van de belangrijkste drijfveren bij het verkleinen van het apparaat. Impedantie tussen de draden en biologisch weefsel verhoogt de stroombehoefte voor het apparaat. En de leads kunnen complicaties veroorzaken als ze falen. Je zit vast met het plaatsen van nieuwe leads, die ruimte innemen in de ader, of je kunt de leads eruit trekken, wat het risico kan lopen het hart of de bloedvaten te scheuren, zegt Emile Georges Daoud , een arts en hoogleraar cardiovasculaire geneeskunde aan de Ohio State University.
Een systeem dat klein genoeg is om precies daar te worden geplaatst waar de elektriciteit nodig is, zou deze problemen elimineren. Als je het stimulatie-element hebt in het gebied dat je wilt tempo, kost het niet veel kracht, zegt Oesterle. Het enige wat je hoeft te doen is één cel in het hart te stimuleren en een golf van depolarisatie te creëren.
Een kleiner apparaat zou ook veel gemakkelijker te implanteren zijn dan bestaande versies. Wetenschappers stellen zich voor het af te leveren via dezelfde procedure die wordt gebruikt bij hartkatheterisatie, waarbij een arts een dunne plastic buis in een slagader of ader steekt en de buis helemaal naar het hart leidt. De procedure is minder ingrijpend dan chirurgische implantatie, en meer artsen zijn in staat om het te doen. Je kunt die dingen er bijna als kogels in schieten, zegt Oesterle.