Một bước đột phá trong công nghệ y tế vừa được công bố, hứa hẹn thay đổi cách điều trị cho những bệnh nhân cần hỗ trợ nhịp tim tạm thời. Các kỹ sư tại Đại học Northwestern (Mỹ) đã phát triển thành công một máy tạo nhịp tim (pacemaker) siêu nhỏ, không dây và đặc biệt là có khả năng tự phân hủy sinh học trong cơ thể.
Những điểm chính:
- Các kỹ sư tại Đại học Northwestern (Mỹ) phát triển máy tạo nhịp tim siêu nhỏ (nhỏ hơn hạt gạo), không dây.
- Thiết bị có thể tiêm vào cơ thể, không cần phẫu thuật lớn để cấy ghép hay rút bỏ vì có khả năng tự phân hủy sinh học.
- Hoạt động dựa trên xung ánh sáng từ một miếng dán trên ngực, có khả năng xuyên qua mô để kích hoạt và điều khiển nhịp tim.
- Mục tiêu ứng dụng: Hỗ trợ tạo nhịp tim tạm thời cho bệnh nhân sau phẫu thuật tim, trẻ sơ sinh dị tật tim.
- Đã thử nghiệm thành công trên động vật, dự kiến thử nghiệm trên người trong 2-3 năm tới. Nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature.
Thiết kế đột phá: Nhỏ như hạt gạo, không dây, không cần phẫu thuật rút bỏ
Thiết bị mới này có kích thước vô cùng ấn tượng: chỉ dày 1mm và dài 3,5mm, nhỏ hơn cả một hạt gạo. Với kích thước này, nó có thể được đưa vào cơ thể bệnh nhân thông qua phương pháp tiêm bằng ống tiêm chuyên dụng, loại bỏ nhu cầu phẫu thuật cấy ghép phức tạp như các máy tạo nhịp tim truyền thống.
Điểm đặc biệt nhất là thiết bị được chế tạo từ các vật liệu tương thích sinh học và có khả năng tự phân hủy một cách an toàn trong cơ thể sau khi hoàn thành nhiệm vụ. Điều này có nghĩa là bệnh nhân sẽ không cần phải trải qua một cuộc phẫu thuật thứ hai để rút bỏ thiết bị sau khi không còn cần sử dụng – một ưu điểm vượt trội so với các phương pháp tạo nhịp tạm thời hiện nay.
Cơ chế hoạt động bằng ánh sáng
Máy tạo nhịp tim siêu nhỏ này hoạt động hoàn toàn không dây. Nó được điều khiển bởi một miếng dán mềm, dẻo gắn trên ngực bệnh nhân. Miếng dán này có hai chức năng chính:
- Liên tục theo dõi nhịp tim của bệnh nhân.
- Khi phát hiện nhịp tim bất thường, nó sẽ phát ra các xung ánh sáng đặc biệt.
Các xung ánh sáng này có khả năng xuyên qua da, xương ức và cơ tim để đến vị trí của máy tạo nhịp tim đã được cấy ghép. Ánh sáng này sẽ kích hoạt và điều khiển máy tạo nhịp tim, giúp điều hòa lại nhịp đập cho trái tim.
Ứng dụng tiềm năng và lợi ích so với phương pháp cũ
Thiết bị này được thiết kế chủ yếu cho những bệnh nhân chỉ cần hỗ trợ tạo nhịp tim trong một thời gian ngắn, ví dụ như:
- Trẻ sơ sinh mắc dị tật tim bẩm sinh: Cần hỗ trợ tạm thời trong giai đoạn hậu phẫu. Nhóm nghiên cứu ước tính có khoảng 1% trẻ sơ sinh thuộc nhóm này.
- Bệnh nhân trưởng thành: Trong giai đoạn phục hồi sau phẫu thuật tim hoặc các can thiệp tim mạch khác.
Các phương pháp tạo nhịp tim tạm thời hiện tại thường đòi hỏi phải luồn các điện cực qua da hoặc phẫu thuật để gắn trực tiếp vào cơ tim, sau đó kết nối với một máy tạo nhịp bên ngoài cơ thể. Việc rút các điện cực này sau khi điều trị xong tiềm ẩn nhiều rủi ro, có thể gây tổn thương mô tim hoặc chảy máu. Trường hợp của phi hành gia Neil Armstrong (người đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng), qua đời do biến chứng xuất huyết sau khi rút máy tạo nhịp tim tạm thời vào năm 2012, là một minh chứng bi thảm cho những rủi ro này. Máy tạo nhịp tim tự tan sẽ loại bỏ hoàn toàn nguy cơ này.
Kết quả thử nghiệm và lộ trình tương lai
Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Nature vào ngày 2/4, cho thấy thiết bị đã hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy trong các thử nghiệm trên chuột, chuột cống, lợn, chó và mô tim người trong phòng thí nghiệm.
Giáo sư John Rogers, tác giả chính của nghiên cứu, dự kiến thiết bị này có thể được thử nghiệm trên người trong vòng 2-3 năm tới. Phòng thí nghiệm của ông cũng đã thành lập một công ty khởi nghiệp để thúc đẩy quá trình thương mại hóa công nghệ này. Ông Rogers tin rằng công nghệ này có tiềm năng “tạo ra những chiến lược độc đáo và mạnh mẽ để giải quyết các thách thức y tế cộng đồng”.
Giáo sư Bozhi Tian (Đại học Chicago), một chuyên gia khác về máy tạo nhịp tim kích hoạt bằng ánh sáng, đánh giá đây là “một bước tiến vượt bậc” và là “sự thay đổi mô hình trong lĩnh vực tạo nhịp tim tạm thời và y học điện sinh học”. Ông cho rằng tiềm năng ứng dụng có thể vượt xa lĩnh vực tim mạch, sang cả tái tạo thần kinh, chữa lành vết thương và cấy ghép thông minh.
Máy tạo nhịp tim siêu nhỏ, không dây, tự phân hủy và kích hoạt bằng ánh sáng là một thành tựu công nghệ y tế đầy hứa hẹn. Nó mở ra triển vọng về một phương pháp điều trị an toàn hơn, ít xâm lấn hơn cho hàng triệu bệnh nhân cần hỗ trợ nhịp tim tạm thời trên toàn thế giới, đồng thời có thể ứng dụng cho nhiều lĩnh vực y học khác trong tương lai.
Be the first to comment