Este marca-passo é tão pequeno que pode ser inserido no corpo com uma seringa
Pesquisadores desenvolveram um marca-passo temporário miniaturizado e que se dissolve no corpo quando não é mais necessário
Pesquisadores da Universidade Northwestern encontraram uma forma de criar um marca-passo temporário controlado por luz, e ele é menor do que um grão de arroz.
Um estudo sobre o novo dispositivo, publicado na revista "Nature", revelou que o minúsculo marca-passo foi eficaz em fornecer estimulação cardíaca tanto em animais quanto em corações humanos de doadores.
O dispositivo foi projetado especificamente para pacientes que precisam de estimulação temporária, como recém-nascidos com defeitos cardíacos ou pacientes submetidos a cirurgias no coração. É feito com materiais que permitem que ele se dissolva com segurança no corpo quando não for mais necessário.
O padrão atual para marca-passos temporários (chamado de marca-passo “epicárdico”) envolve a costura de eletrodos no coração por meio de fios que saem do tórax do paciente e se conectam a uma caixa externa. O dispositivo desenvolvido pelos pesquisadores da Northwestern é pequeno, dissolúvel e pode ser implantado sem fios.
Esse design pode ajudar os pacientes a evitar complicações associadas aos marca-passos temporários e abrir novas possibilidades para a sincronização do coração.
MARCA-PASSO MINIATURIZADO
De modo geral, marca-passos são pequenos aparelhos implantados que usam impulsos elétricos para regular os batimentos do coração. Marca-passos temporários são uma subcategoria, indicados em alguns casos.
Para começar, cerca de 1% dos bebês nascem com defeitos cardíacos congênitos que exigem cirurgia, após a qual a criança precisa de um marca-passo por cerca de sete dias, para permitir que o coração se recupere por conta própria.
De acordo com John A. Rogers, engenheiro de bioeletrônica e autor principal do estudo, e Igor Efimov, cardiologista experimental e coautor, o uso pediátrico foi a principal motivação para a criação do novo marca-passo miniaturizado.
“Existe uma necessidade crucial de marca-passos temporários no contexto de cirurgias cardíacas pediátricas. Esse é um caso em que a miniaturização do dispositivo é extremamente importante”, explica Rogers. “Quanto menor for o impacto do aparelho sobre o corpo, melhor.”
Fora dos casos pediátricos, marca-passos temporários também são muito utilizados por um período após cirurgias cardíacas, para auxiliar na recuperação e minimizar complicações. No entanto, observa Efimov, os modelos tradicionais de marca-passos temporários também podem trazer riscos.
“Os fios saem do corpo e são conectados a um marca-passo externo”, explica o cardiologista. “Quando o marca-passo não é mais necessário, um médico o remove puxando. Só que os fios podem estar envoltos em tecido cicatricial e, ao serem puxados, podem danificar o músculo cardíaco.”
DISPOSITIVO MENOS INVASIVO
O novo dispositivo de Rogers e Efimov foi projetado para eliminar os riscos associados aos fios usados nos modelos temporários atuais. Em vez de usar fios para transmitir os pequenos pulsos elétricos que mantêm o coração em ritmo, o marca-passo miniaturizado depende de uma ferramenta surpreendente: a luz.
O paciente usa um pequeno dispositivo macio do lado de fora do tórax (um pouco maior que uma moeda), que monitora os batimentos do coração. Quando a frequência cardíaca cai abaixo de um certo nível, esse aparelho externo emite um pequeno pulso de luz infravermelha.
O pulso chega até o marca-passo através da pele e dos tecidos. Dentro do corpo, o dispositivo possui uma espécie de interruptor ativado por luz, calibrado para emitir um pulso elétrico sempre que está no modo “ligado”.
Além de eliminar a necessidade de fios, essa tecnologia de ativação por luz também permitiu que Rogers e Efimov reduzissem ainda mais o tamanho do protótipo. Os pesquisadores já haviam desenvolvido um marca-passo dissolúvel do tamanho de uma moeda, alimentado por um tipo de comunicação sem fio, que exigia a presença de uma antena receptora no dispositivo.
Mas, quando trocaram essa técnica pela luz infravermelha, conseguiram reduzir o tamanho para apenas 3,5 milímetros de comprimento, o que o torna o menor marca-passo já criado. O tamanho reduzido e a ausência de fios também permitem uma inserção minimamente invasiva.
“Normalmente, o cirurgião fixa (costura ou cola) o dispositivo no coração após a cirurgia, quando tem acesso direto ao órgão”, explica Efimov. Em casos nos quais o paciente precisa de estimulação temporária sem estar em cirurgia cardíaca, ele acrescenta, o dispositivo é tão pequeno que pode ser inserido por meio de uma pequena incisão na pele.
A equipe de Efimov também está desenvolvendo um dispositivo semelhante a uma seringa, capaz de injetar o marca-passo com segurança no coração em situações emergenciais, como após um infarto.
o uso pediátrico foi a principal motivação para a criação do novo marca-passo.
Após a inserção, os pacientes não precisam se preocupar com uma cirurgia de remoção potencialmente perigosa, já que o marca-passo miniaturizado é feito de materiais que se dissolvem e são absorvidos pelo corpo.
O protótipo atual foi projetado para se dissolver após uma semana, que é o tempo padrão necessário para que o coração retome o ritmo normal após uma cirurgia. Mas Efimov afirma que o design pode permitir a ampliação da vida útil do dispositivo para vários meses.
Além das condições cardíacas, os pesquisadores sugerem que a tecnologia de implante dissolúvel ativada por luz também poderia ser aplicada a problemas neurológicos, tratamento de feridas e controle da dor.
Por ora, o marca-passo miniaturizado está em fase de testes. Efimov afirma que o cenário regulatório torna difícil prever quando o dispositivo estará pronto para uso em pacientes humanos, mas acredita que isso pode acontecer nos próximos cinco anos.
