Aorta artificială poate reduce tensiunea arterială a pacienților

Feb 12, 2021 | E-health, Hipertensiune Arterială, Inovaţie

Inginerii de la Centrul pentru Muschi Artificiali EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) au dezvoltat o aortă din silicon care poate reduce efortul inimilor pacienților cu tensiune arterială de a pompa sângele. Descoperirea lor ar putea oferi o alternativă promițătoare la transplanturile de inimă.

„Peste 23 de milioane de oameni din întreaga lume suferă de insuficiență cardiacă. Boala este tratată de obicei cu un transplant, însă, deoarece inimile donate sunt greu de găsit, există o nevoie continuă de terapii alternative. Cu noile dezvoltări ale sistemelor de asistență cardiacă, putem întârzia necesitatea unui transplant, sau chiar să eliminăm această soluție cu totul”, spune profesorul Yves Perriard, șeful Centrului pentru mușchi artificiali al EPFL din cadrul Școlii de Inginerie. El și o echipă formată din aproximativ zece alți ingineri din Laboratorul Integrat de Actuatori (LAI) al EPFL au lucrat la o nouă tehnologie de asistență cardiacă în ultimii patru ani. Descoperirea lor, care folosește actuatori flexibili, a fost publicată în Advanced Science.

Electrozi și o aortă de siliciu

Aortele noastre sunt în mod natural elastice. Ele se extind pe măsură ce sângele este pompat în ele din ventriculul stâng al inimii și apoi se contractă pentru a distribui sângele către restul corpului. Dar la pacienții care suferă de boli precum insuficiența cardiacă, inima trebuie să lucreze mai mult pentru a realiza acest ciclu. Pentru a ușura povara inimii, inginerii EPFL au proiectat o aortă artificială din siliciu și o serie de electrozi. Dispozitivul lor este implantat chiar în spatele valvei aortice și amplifică eforturile aortei, funcționând ca o „aortă augmentată”. Când se aplică o tensiune electrică dispozitivului, aorta artificială se extinde la un diametru mai mare decât aorta naturală. “Avantajul sistemului nostru este că reduce presiunea asupra inimii unui pacient. Ideea nu este de a înlocui inima, ci de a o ajuta”, spune Yoan Civet, un om de știință la LAI.

Ajutând inima să consume mai puțină energie

Pentru a-și valida sistemul, inginerii au construit un simulator format din pompe și camere care replică fluxul de sânge și condițiile de presiune din inima umană. „Testând dispozitivul nostru pe simulator, am reușit să reducem cantitatea de energie cardiacă necesară cu 5,5%”, spune Civet. Echipa de cercetare intenționează acum să efectueze teste suplimentare ale aortei lor artificiale și lucrează deja la un nou design care să ofere performanțe mai bune.

Cu toate acestea, adevărata provocare constă în etapa de fabricație. “Am început de la zero și a trebuit să dezvoltăm un nou proces de producție care să ne permită creșterea volumului tubului de silicon. De asemenea, a trebuit să depășim o problemă de avarie electrică. Datorită designului nostru multistrat, a fost atins doar jumătate din câmpul electric accesibil în comparație cu un sistem cu o singură membrană. A trebuit să depanăm problema și apoi să găsim o soluție “, spune Civet. Echipa de cercetare a depus un brevet pentru tehnologia lor. Speranța este că descoperirea lor poate fi utilizată și pentru tratarea altor afecțiuni medicale, cum ar fi tulburările urologice, care necesită o abordare similară.

 

Sursă foto+articol medicalxpress.com