Máy trợ tim có thể cấy ghép không dây không pin, công nghệ rất nhanh sẽ thành hiện thực

Thiên Đức
•
Chủ Nhật, 06/11/2022

Trong bối cảnh nhu cầu dùng máy tạo nhịp tim và khử rung tim ngày càng nhiều, khi mà dân số già hóa đi kèm theo số người mắc bệnh tim mạch gia tăng, thì công nghệ có thể cấy ghép mà không cần dây cũng không cần pin sẽ là một tiến bộ rất lớn.

Một nghiên cứu gần đây do các nhà khoa học Mỹ công bố cho biết đã thành công ở thí nghiệm trên động vật, và trong một tương lai gần có thể triển khai công nghệ này cho con người, giải quyết hàng loạt những chỗ chưa hoàn thiện của công nghệ hiện thời.

id13859033 Photograph12 2 600x400 1 — Máy tạo nhịp tim thí nghiệm trên động vật không dây và không pin model mới được phát triển ở Hoa Kỳ có hình hoa 4 cánh (kích thích đa điểm) gắn với các bộ phận của tim, các hạt đèn cực nhỏ được dùng cho mục đích theo dõi và điều khiển. (Nguồn: Đại học Bang Arizona)

Về máy trợ tim trên thị trường hiện nay, vấn đề rối loạn nhịp tim như triệu chứng rung nhĩ là được giải quyết bằng cách gắn một thiết bị vào. Thiết bị này dò nhịp tim và khi phát hiện bất thường thì phát ra một xung điện để đặt lại nhịp tim cho bệnh nhân. Cách làm này có thể gây khó chịu và thậm chí đau đớn cho bệnh nhân, cũng như gây nhiễu đến việc theo dõi nhịp tim.

Đại học Arizona, Đại học Washington, Đại học Northwestern, và Viện Tim Phổi Máu Quốc gia Hoa Kỳ đã cùng nhau thành lập một nhóm nghiên cứu để tiến hành nghiên cứu và thí nghiệm trên động vật. Kết quả nghiên cứu, đã được công bố trên tạp chí Science cuối tháng 10 năm nay, cho hay các vấn đề ấy có thể được giải quyết trong một tương lai rất gần với công nghệ mới.

Theo tạp chí công bố, các nhà khoa học đã thành công thí nghiệm thiết bị có thể cấy ghép (implant) cho chuột, không dùng dây hay pin. Bo mạch nhỏ, có đa điểm kích thích đủ để nối với các bộ phận khác nhau của tim, có thể đo lường nhịp tim và làm ra phản ứng theo thời gian thực (độ trễ cực nhỏ), cách thức xử lý tình huống có thể được lập trình theo cơ chế học tập (cụ thể trong thí nghiệm là dùng DeepLabCut), có thể liên lạc với bên ngoài thông qua giao tiếp hồng ngoại (IR), cho phép theo dõi và kiểm soát tình trạng của tim liên tục cũng như điều khiển từ xa.

id13858508 3f42318c435faf6ae69c92092f580e58 600x430 1 — Bên trái là mạch có lập trình điều khiển kích thước rất nhỏ, và bên phải là tim chuột và các “cánh hoa” của máy được nối vào các bộ phận của tim. (Nguồn: Đại học Bang Arizona)

Phần cấy ghép vào tim được thiết kế có thể co giãn, độ thay đổi kích thước rất cao, có thể uốn lượn theo vận hành của tim, phù hợp cho cá thể khác nhau được gắn vào, và cũng cho phép sử dụng lâu dài. Thí nghiệm thành công trên chuột trong trạng thái động vật này có thể sinh hoạt di chuyển tự do. Không dùng dây hay pin, công nghệ này hứa hẹn sẽ một giải pháp không buộc bệnh nhân phải đi thay pin định kỳ từ 1 đến 7 năm như các giải pháp hiện nay trên thị trường.

May rung tim cong nghe moi — Các thành phần của thiết bị. (A) Wireless Data Uplink – kết nối không dây với ngoại giới. Recording/Multisite stimulation – Theo dõi và kích thích đa điểm. (B) Thành phần và cấu tạo của phần mạch chính. (C) Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị. (Nguồn: Chụp màn hình trang Science)

may rung tim — Phần kết nối với tim chuột. (Nguồn: Chụp màn hình trang Science)

Thiết bị được bao bọc bởi polyxylen, và lớp giữa chứa bạch kim, bạc, titan và polyimide (PI) để tạo thành một lớp mạch dạng như phim mềm và siêu mỏng. Năng lượng của thiết bị chủ thu qua tần số vô tuyến (RF) từ ăng-ten chính thông qua cộng hưởng từ. Điện được lưu trữ trong tụ điện chứ không dùng pin.

Công nghệ mới cho phép làm ra các thiết bị tạo nhịp tim hay khử rung tim chính xác hơn, có mục tiêu, không chỉ tốt hơn mà còn giúp bệnh nhân ít đau đớn hơn. Hy vọng rằng công nghệ này sẽ giúp cuộc sống của bệnh nhân trên khắp thế giới dễ dàng hơn, đồng thời giúp mọi người theo dõi và điều trị bệnh tim.