Электрокардиостимулятор без батареек работает как часы



    Причем и в прямом, и в переносном смысле слова. Во-первых, такое устройство работает весьма точно, как часовой механизм, для поддержания заданного сердечного ритма. А во-вторых, для подобной работы этот девайс использует принцип, заложенный в обычном часовом механизме.

    В самом деле, на мысль о создании электрокардиостимулятора без внешнего источника питания его автора, ученого с фамилией Цюрбушен (Zurbuchen), натолкнул обычный механизм автозавода наручных часов.

    Прототип был создан в считанные недели, и после проверки работы прототипа оказалось, что идея вполне реалистична. А идея заключается в использовании сокращений сердечной мышцы для зарядки аккумулятора устройства. Этот процесс состоит из трех шагов:

    1. Сокращения сердечной мышцы приводят в движение механизм ритмоводителя, заставляя его элементы вращаться;. Вращение заставляет сжиматься пружину механизма. Сжатие происходит до определенного предела, после которого пружина начинает раскручиваться, заставляя работать небольшой генератор электричества.

    2. Вырабатываемое электричество накапливается в аккумуляторе;

    3. Накопленное электричество используется для поддержания работы системы ритмоводителя, что приводит к коррекции ритма сокращения сердечной мышцы.

    По словам разработчика, этот прибор был уже прошел успешные испытания на животных (свиньях), но для применения в клинических условиях ритмоводитель нужно совершенствовать. Сейчас прототип, как видно по анонсной фотографии, состоит из нескольких частей. Главная задача разработчиков — совместить все это, поместив в единый корпус небольших размеров. И конечно, необходимо обеспечить максимальную надежной работы всей системы.

    Если у команды ученых (проект разрабатывается специалистами из Университета Берна) все получится, тогда у носителей ритмоводителей навсегда отпадет необходимость регулярно менять источники питания в своих, жизненно важных, устройствах.
    Medgadgets
    Company
    Ads
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More

    Comments 32

      +6
      Стимпанк какой-то! Пружины, шестерёнки…

      Было бы здорово без часовой механики обойтись. Пьезокристаллами какими-нибудь. А то после имплантации будет сложновато с отверткой подлезать.
        0
        А через несколько лет вот так вот будет куча имлантов питаемые от тепла тела, различных процессов в организме. От этого можно будет питать и искусственные органы и подзаряжать аккумуляторы. А на ладонях будут размещать беспроводную зарядку — пока держишь телефон в руке он заряжаться.
        Но вообще все это как то жутковато.
        Интересует кстати вопрос, а сколько энергии импланты или устройства на теле человека могут получать при ходьбе? Ведь по идее энергия затрачивается при движении, часть кинетический энергии можно преобразовывать в электрическую и подзаряжать носимые гаджеты, или импланты внутри тела.
          0
          Пожалуй, средний человек поднимаясь по лестнице развивает мощность порядка 70Вт, попробуй оценить отводимую мощность такую при которой обычная ходьба не была бы напряженной — пожалуй, это порядка 1%. Без учета КПД гипотетического преобразователя. Можно конечно взять с десяток ватт, но так долго не протянешь. При особой необходимости придется постоянно физически тренироваться чтобы подобный отток энергии не создавал неудобств.

          Впрочем, кажется я уже где-то видел кроссовки с USB-выходом для подзарядки гаджета.
            +2
            У современного человека проблема обычно обратная — недостаток физической нагрузки и избыток энергии, который некуда девать и который уходит в жировые отложения.

            Так что съел пирожное, заодно зарядил мобильник и не потолстел — это же просто мечта :)
              0
              Эффективнее напрямую из крови извлекать вещества и ими питать топливные элементы.
              Хотя, тут никакой физ. нагрузки уже не будет, что не очень гут.
                0
                Для этого давным давно придумали велотренажёры… и другие древнейшие приятные и не очень способы траты лишней энергии.
              0
              ИМХО, нельзя забирать «полезную» энергию – то есть, грубо говоря, нельзя вешать генератор, работающий от сгибания коленки – он будет усложнять движение. Но можно сделать какой-нибудь преобразователь вырабатываемого тепла – т.к. оно всё равно организмом не используется и выводится через систему охлаждения (потение и т.д.), на что тратится дополнительная энергия. А тут получим двойной win – будет электричество, плюс будет меньше «лишнего» тепла.
                0
                Проблема в том, что чтобы получать энергию из тепла организма, нужно создать разность температур. Что, 1. может быть весьма некомфортно носителю, 2. не всегда возможно (или неэффективно). Этот метод можно попробовать применить для носимых гаджетов, но не для имплантов.
                Имхо, более перспективна зарядка и работа имплантов на глюкозе и кислороде крови. Разработки таких топливных элементов уже идут.
                  0
                  Почему некомфортно? Судя по гуглу температура кожи человека варьируется от 29° до 34° в зависимости от участка. Т.е. летом футболка которая как раз и будет по разности температур окружающей среды понижать температуру. К примеру на улице где нибудь 20 градусов. Пробежка, тут вполне можно лишнюю энергию тепла задействовать. Зимой вообще многие ходят в пуховике что потом все мокрые — одежда может быть хорошо изолирована и все лишнее тепло отводить на подзарядку гаджетов.
                  norlin, а вот тут вот не факт. сейчас в моде всякие смартчасы и направленность на спорт, многие ведь и в спортзале проводят время, так что в некотором роде они хотели бы даже увеличить нагрузку.
                    0
                    > Почему некомфортно?

                    Мы вроде начинали тред про импланты. Для носимых гаджетов — все ок.
                0
                У человеческого организма, конечно, есть резервы по мощности, но внедрять в него импланты, которые отжирают чисто механическую энергию, означает к этому пределу подходить вплотную.
                Много таких не напихаешь, думаю.

                upd: пока формулировал, выше то же написали.
                  0
                  Зато, лозунг «Движение — это жизнь» откроет «второе дыхание». :)
              0
              Интересно, а не будет ли такая доп.нагрузка, пусть и мизерная, неприятной нагрузкой на сердце?
                +5
                Вообще говоря, сердце выглядит слишком тонкой и нежной вещью. Если уж цепляться — я бы цеплялся на рёбра. Дышать человек и так дышит (если есть аккумулятор, 20-30 минут без дыхания железка должна прожить), а мышцы груди много сильнее, и отъём чуть-чуть энергии будет мало отличаться от «плотной рубашки».
                  0
                  В таком раскладе есть ещё нюанс — операции под миорелаксантами. Миорелаксанты создают удобство хирургам (некоторые операции без них вообще провести невозможно), но при этом расслабляют скелетную мускулатуру — включая межрёберную, которая обеспечивает дыхание человека (на сердце это действие не распространяется). В обычном случае на период действия этих препаратов пациента подключают к аппарату искусственной вентиляции лёгких, который и дышит за пациента (а попутно, если анестезия ингаляционная, ещё и подаёт ему наркоз в дыхательную смесь). А вот механическая энергия для питания такого стимулятора выделяться не будет. Стало быть, нужно, чтобы аккумулятор в стимуляторе держал энергию для самостоятельной работы прибора хотя бы в течение нескольких часов (идеально сутки — чтобы хватило на очень большую операцию с запасом).
                    +1
                    В этой ситуации запитать прибор, я думаю, не проблема.
                      0
                      Таки да, нужно внешнее питание. В реанимации, бывает, и месяцами на ИВЛ больные лежат — в основном неврологические, у которых проблемы с гемодинамикой и дыханием.
                        0
                        Надо понимать, что pacekeeper — это не штука, которая «сердце сокращает», а устройство, которое контролирует нарушения ритма. Нет нарушений — нет необходимости во вмешательстве.
                          0
                          Вмешательство может быть и по не связанному поводу. Люди со стимуляторами тоже и травмируются, и болеют. И добавлять к основной проблеме ещё и нарушение сердечного ритма из-за отказа кардиостимулятора — значит резко уменьшать шансы таких больных на выживание.
                          UPD: Сорри, не так исходно прочитал. Из практики — лет 5 назад одна коллега с ЭКС поймала нарушение ритма — никак не успевала доехать до медцентра, батарейку поменять. Приятного мало было, хоть и обошлось.
                  0
                  Думаю что изнашиваемая механика в груди, не лучший вариант.
                    0
                    А на сердце вариант получше?
                      0
                      Лучше использовать химическую энергию для прямого преобразования в электрический ток. Что-то вроде каталитического окисления глюкозы в крови или других подходящих агентов.

                      Пополнение подобных веществ контролирует сам организм, а преобразователь можно сделать вообще без движущихся частей — соответственно надежным, как холодильник «Днепр», который проработал 40+ лет без остановки и который у меня сперли с дачи :(
                    0
                    Чем плоха обычная беспроводная зарядка? встроить в кровать и/или рабочее кресло…
                      +1
                      Поджаривать задницу?
                        0
                        Радиоволны не поджаривают ведь,
                        но тем не менее вполне успешно делают детекторные приемники и прочие электрособирающие устройства из радиоэфира
                        оптимизировать под нужные габариты и условия — и вот беспроводная зарядка для кардиостимулятора
                          0
                          В микроволновке тоже радиоволны.

                          КПД таких «собирателей волн» ниже плинтуса.
                          И вопрос безопасности… сядешь в троллейбусе возле двигателя/трансформатора и сгорит твоя схемка от перегрузки, вместе с сердцем.
                            0
                            Полагаю что эту проблему довольно просто решают входные фильтры
                            иначе телефоны, приёмники, и прочая аппаратура уже давно была бы выжжена микроволновками и троллейбусными двигателями.

                            Современные кардиостимуляторы уже могут позволить человеку пройти МРТ обследование, не говоря о старых с которыми даже микроволновками пользоваться не рекомендовалось.
                              0
                              У старых этой проблемы нет потому что нет антенны. Размеры уменьшились, уменьшились и наводки. Но, если добавить ему антенну для внешней подзарядки то все фильтры и жесткая защита будут противоречить основному назначению антенны.
                              П.С. Троллейбус всё-таки дискеты размагничивает…
                      +1
                      Зачем пружины? Встроить в вену этакую микроГЭС, и пусть электричество генерится кровотоком.
                        0
                        А потом внезапно гемолитическая анемия, гангрены конечностей и прочие радости жизни?
                          0
                          image
                          Но вопрос про тромбы, КПД и нарушение кровотока остается актуальным
                          0
                          А как такая штука будет вести себя в мощных магнитных полях?
                          Помнится, Перельман еще в «Занимательной физике» писал, что рабочие, связанные с электрикой и магнетизмом, сталкивались с тем, что их часы (карманные, с крышкой) начинали «сбоить» или вообще выходить из строя. В связи с чем они и должны были отказаться от золотых-серебряных корпусов в пользу суровых железных, изолирующих механизм. Кажется, ничего не напутал.

                          Only users with full accounts can post comments. Log in, please.