Defibrillerings alternativ

At behandle et svigtende hjerte ved at zappe det med et smertefuldt, kraftigt elektrisk stød er blevet standardproceduren. Nu har en virksomhed inden for medicinsk udstyr, baseret i West Henrietta, NY, patenteret en teknik, der undgår behovet for en så dramatisk behandling, ved at forudsige begyndelsen af ​​fibrillering - hjerterytmen, der kan føre til pludselig død - og behandle den, før den opstår .

Den forebyggende behandling involverer ligesom defibrillering elektrisk stimulering af hjertet, siger Michael Weiner, adm. Biophan Technologies . Men denne nye tekniks svage signal ville være minimalt sammenlignet med det stød, som defibrillatorer normalt giver. Jeg kender patienter med hjertestartere, som lever i frygt for, at den der våbensønn går af, siger han.

Ifølge Weiner kunne algoritmerne, der understøtter teknologien, nemt programmeres ind i nye implanterbare cardioverter-defibrillatorer (ICD'er). Endnu vigtigere, fordi teknikken kun bruger en brøkdel af den strøm, der kræves til defibrillering, kan den også inkorporeres i pacemakere - meget mindre og billigere enheder, der normalt kun bruges til at forhindre pulsen i at bremse ved at regulere den med almindelige elektriske impulser med lav effekt. , sammenlignet med de engangs, kraftige stød, der bruges af defibrillatorer til at korrigere hurtige eller uregelmæssige rytmer.

Ventrikulær fibrillation (VF, også kendt som V fib)) opstår, når cellerne i de to nederste hjertekamre, ventriklerne, holder op med at slå synkront, hvilket får dem til at begynde at dirre. Dette kan forhindre hjertet i at pumpe blod ordentligt, og hvis det ikke behandles, kan det føre til døden, normalt inden for få minutter.

Defibrillatorer forsøger at resynkronisere cellerne ved at støde dem elektrisk, enten gennem elektrodepadler påført eksternt på huden eller gennem ledende ledninger, der sidder inde i hjertet, forbundet til en ICD. Men selvom ICD'er har været effektive til behandling af fibrillering, er oplevelsen ekstremt ubehagelig. Det er som at tabe en bowlingkugle på en persons bryst fra en højde på to meter, siger Mark Spano, en kaotiker, der har lavet flere undersøgelser af fibrillering ved Naval Surface Warfare Center i Silver Spring, MD.

Biophans algoritmer bygger på kaosteori, som tidligere er blevet brugt til at fremhæve de tidlige tegn på VF. Denne tidligere forskning antydede, at ved at detektere ændringer i de ikke-lineære eller kaotiske signaler i et EKG, er det muligt at fornemme de første tegn på VF. Så ved at påføre et kontrolleret, men støjende eller kaotisk signal tilbage i hjertet, kan en normal rytme genvindes og VF helt undgås.

Indtil videre har virksomheden kun patenteret algoritmerne, hvilket er den måde, hjertevirksomheder fungerer på, siger Weiner. Nu hvor patenterne er udstedt, søger Biophan samarbejdspartnere fra industrien til at omsætte teorien i praksis.

Weiner er overbevist om, at tilgangen vil fungere, fordi der er nok offentliggjort forskning fra det akademiske samfund til at understøtte den. Især Biophans patenter bygger på arbejde udført af Spano og William Ditto , tidligere ved Georgia Institute of Technology, nu ved University of Floridas afdeling for biomedicinsk teknik i Gainesville.

I 1990'erne udførte Spano og Ditto arbejde på dyr og nogle begrænsede forsøg på mennesker for at påvise, at nogle typer af fibrillering kan korrigeres ved hjælp af laveffektsignaler. Dette arbejde er baseret på kaoskontrolteori, siger Spano. Det er ikke meget mere kompliceret end et barn, der tager et baseballbat og balancerer det lodret i deres hule hånd, siger han. Men i stedet for at nusse en flagermus, anvender man elektriske signaler for at skubbe hjertet tilbage i en sund rytme. Når først du får hjertet tilbage til et normalt slag, har det en tendens til at vende tilbage og opretholde en normal rytme, siger han.

Der er al mulig grund til at tro, at det ville virke, siger Ditto. Og al mulig grund til at prøve: En fjerdedel af alle dødsfald skyldes i sidste ende ventrikelflimmer.

Andre er lige så optimistiske. Da der findes beviser for, at tidlige tegn på epileptiske anfald kan påvises, er det tænkeligt, at lignende tidlige advarselstegn på fibrillering kan påvises, siger Andrew Grace , en rådgivende kardiolog ved Papworth Hospital i Cambridge, England, og en forskningsstipendiat ved University of Cambridge.

Fangsten er, at det kan være svært at teste prædiktive algoritmer, fordi VF på trods af sin rolle i mange dødsfald er en ret sjælden begivenhed, siger han. Du kan fremkalde det, men så lader du ikke de naturlige forhold opstå. Alligevel er de potentielle fordele for patienterne store nok til, at udsigten til at foregribe VR bør fremmes, selvom det er svært at teste, siger Grace. Dette er især overbevisende, da omkring en tredjedel af de stød, der leveres af hjertestartere, viser sig at komme fra falske alarmer.

Hvis de kan få energiniveauerne ned til en pacemakers, vil det dramatisk ændre måden, liv reddes på, siger Ditto. Det kræver mere energi at starte et hjerte, end det kræver at starte en bil på en kold dag, siger han. Denne virkelighed gør hjertestartere store, kortlivede og dyre.

skjule