Cientistas norte-americanos testaram um coração sem fios

De acordo com os autores da nova invenção, pacientes com um coração artificial ou uma bomba de sangue auxiliar poderão ganhar maior liberdade de movimento do que antes com a ajuda do novo sistema.

Pesquisadores da Universidade de Washington e do Centro Médico da Universidade de Pittsburgh (UPMC) testaram um sistema de energia sem fio em conjunto com um dispositivo de assistência ventricular (DAV) comercial.

O projeto, chamado Free-range Resonant Electrical Energy Delivery (FREE-D), é liderado por Joshua Smith, que ingressou na Universidade de Washington vindo da Intel, onde passou vários anos trabalhando em um sistema de transmissão de energia pelo ar.

Estamos falando de uma tecnologia que, ajustando a frequência de ressonância e outros parâmetros das bobinas receptoras e transmissoras, permite transmitir energia elétrica em distâncias médias (dezenas de centímetros - metros) com alta eficiência.

Cardiologistas já haviam experimentado sistemas de alimentação indutiva para o implante da bomba cardíaca, buscando eliminar fios que atravessavam a pele (uma porta de entrada para infecções, aumentando o risco de complicações). Mas tecnologias simples (como as usadas em escovas de dente elétricas sem fio) decepcionaram os médicos — o alcance da transmissão era de poucos milímetros, e um efeito colateral surgiu na forma de aquecimento desnecessário do tecido.

O coração mecânico está no círculo, com toda a cadeia de transmissão de corrente sem fio ao fundo (foto da Universidade de Washington).

O sistema de Smith supera essas deficiências. Ele consiste em dois pares de bobinas. A primeira (à direita na foto acima) é conectada à rede elétrica e transmite energia para a segunda bobina (no centro), que, em teoria, pode ser colocada na roupa do paciente.

Esta segunda bobina carrega a bateria de reserva usada pela pessoa (necessária para estender a autonomia) e também fornece corrente para outra bobina transmissora, menor. Esta já está envolvida na transmissão de energia para uma bobina receptora muito pequena (com apenas 4,3 cm de diâmetro) (à esquerda na foto), localizada no corpo humano e conectada ao coração artificial, bem como à bateria de reserva interna.

Até o momento, a configuração foi testada em laboratório. As bobinas foram colocadas sobre uma mesa e o aparelho VAD conectado a elas foi operado em uma caneca com líquido. A energia foi transmitida de forma confiável, com uma eficiência de cerca de 80%, de acordo com um comunicado à imprensa da Universidade de Washington.

No futuro, os autores do projeto vislumbram a seguinte situação. Várias bobinas transmissoras deverão ser instaladas na sala de estar ou de trabalho do paciente – nas paredes, no teto, embaixo da cama e na cadeira. Elas deverão fornecer à pessoa com implante cardíaco uma recarga quase contínua da bateria. Para carregá-las, ela não precisará se conectar a tomadas.

Em uma sala especialmente equipada, um paciente com um coração artificial ou dispositivo de assistência ventricular poderia viver e trabalhar com mais liberdade do que com sistemas mais antigos, nos quais a funcionalidade do implante depende inteiramente de uma bateria que requer conexão regular à rede elétrica (ilustração de Pramod Bonde, Centro Médico da Universidade de Pittsburgh).

Ao mesmo tempo, a bateria interna deve permitir que a pessoa fique em segurança fora da área das bobinas de alimentação e sem colete por até duas horas. Isso permitirá que o paciente, por exemplo, tome banho.

Os cientistas apresentaram os resultados dos primeiros testes do sistema na conferência anual da Sociedade Americana para o Avanço de Órgãos Internos Artificiais (ASAIO), onde receberam um prêmio pela pesquisa mais promissora no campo de corações artificiais.

O próximo passo dos autores do protótipo é testar o fornecimento de energia sem fio para um coração artificial implantado em um animal de teste.

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