쌀알보다 작은 세계에서 가장 작은 '페이스메이커(Pacemaker)' ...사용 후 녹아 Tiny Pacemaker Dissolves When No Longer Needed
쌀알보다 작으며 주사기로 주입
노스웨스턴대 연구팀
세계에서 가장 작은 페이스메이커는 쌀알보다 작은 장치로, 최소 침습 기술을 사용하여 이식할 수 있으며 더 이상 필요하지 않으면 분해됩니다. 연구자들은 오늘 저널 Nature 에 그들의 발명품을 설명했습니다 .
페이스메이커는 심장 근육을 전기적으로 자극하여 심박수를 조절하는 이식형 장치 입니다 . 많은 환자가 심장 수술 후 회복 중 심박수가 느려지는 등 단기적인 심장 문제로 인해 임시 페이스메이커가 필요합니다 .
The world’s tiniest pacemaker could help newborns with heart defects. Northwestern University 세계에서 가장 작은 심장 박동 조절기가 심장에 결함이 있는 신생아를 도울 수 있을 것으로 보인다. 노스웨스턴 대학교
Tiny Pacemaker Dissolves When No Longer Needed
https://spectrum.ieee.org/pacemaker
기존의 임시 심장 박동 조절기는 이식한 다음 장치를 제거하기 위해 침습적 수술이 필요합니다. 이러한 시술은 감염 이나 심장 근육 손상과 같은 상당한 위험을 초래합니다. 이러한 합병증으로 인해 닐 암스트롱이 사망했습니다. 시카고의 노스 웨스턴 대학교 에서 생체공학 및 심장학과 교수인 이고르 에피모프 는 우회 수술 후 임시 심장 박동 조절기를 받았지만 와이어를 제거했을 때 치명적인 내부 출혈을 경험했다고 말합니다 .
페이스메이커 제거로 인한 문제를 피하기 위해 Efimov와 그의 동료들은 2021년 에 최초 의 용해형 페이스메이커를 개발했습니다 . 이 25센트 크기의 장치는 동물 실험에서 좋은 성과를 보였지만, 심장외과 의사들은 소아용으로 이러한 페이스메이커를 더욱 소형화할 수 있는지 물었습니다.
에피모프는 "우리는 충족되지 않은 요구, 즉 선천적 심장 결함을 가지고 태어난 아이들에 대한 요구에서 동기를 얻었습니다."라고 말합니다.
에피모프는 약 1%의 어린이가 선천적 심장 결함을 가지고 태어난다고 설명합니다. 이러한 결함을 치료하는 수술 후, 어린이는 일반적으로 임시 페이스메이커만 필요로 합니다. 심장은 보통 7일 정도 후에 스스로 회복되기 때문입니다. 목표는 신생아의 작고 연약한 심장에 가능한 한 작은 임시 페이스메이커를 만드는 것이었습니다.
ews.feinberg.northwestern.edu
작은 용해형 심장 박동 조절기의 작동 원리
새로운 13.8밀리그램 페이스메이커는 크기가 1.8 x 3.5 x 1밀리미터에 불과해 주사기 끝부분에 들어갈 수 있습니다. 연구원들은 실험에서 3mm 미만의 피부 절개를 통해 주사로 이식할 수 있었습니다.
에피모프는 "심장 조율기의 크기가 전례 없이 작다"고 말했습니다.
2021년의 25센트 크기의 심장 박동 조절기는 내장형 안테나의 도움으로 구동되어 추가 소형화 시도를 제한했습니다 . 반면, 새로운 기기는 체액에 노출되면 전류를 생성하는 전극을 가지고 있습니다. 이 디자인은 외부 전원, 몸 밖으로 이어지는 전선 및 안테나가 필요 없습니다.
새로운 장치는 생분해성이어서 사용 수명이 다하면 신체에 녹아 흡수되므로 수술적 제거가 필요 없습니다. 또한 새로운 심장 박동 조절기는 자기 공명 영상 및 컴퓨터 단층 촬영 검사를 방해하지 않아 정기적인 의료 영상이 필요한 환자에게 유용합니다 .
연구자들은 새로운 페이스메이커를 환자의 가슴에 놓는 작고 부드럽고 유연한 착용형 패치와 짝을 이루었습니다. 이 패치가 불규칙한 심장 박동을 감지하면 근적외선 펄스를 자동으로 방출합니다. 이 펄스는 환자의 피부, 흉골, 근육을 통해 빛나 페이스메이커를 무선으로 제어하며 원하는 심장 박동수 에 해당하는 속도로 켜지고 꺼집니다 .
Tiny Pacemaker Dissolves When No Longer Needed
https://spectrum.ieee.org/pacemaker
Inventing a Tiny Pacemaker with John Rogers, PhD
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