Tendencias Científicas
El nuevo dispositivo recoge la energía de los latidos del corazón para destinarla al suministro energético de los marcapasos. Fuente: PhotoXpress.
Científicos estadounidenses han desarrollado un dispositivo experimental que recoge la energía de los latidos del corazón para destinarla al suministro energético de los marcapasos.
El avance, que ha sido presentado en las American Heart Association’s Scientific Sessions 2012 que se celebran hasta el siete de noviembre en Los Ángeles (Estados Unidos), podría servir para sustituir en el futuro las baterías de los marcapasos, y evitar así que estos deban ser reemplazados cada cierto tiempo.
En un estudio preliminar, los investigadores probaron este dispositivo de recolección energética que utiliza la piezoelectricidad para generar electricidad a partir de los latidos del corazón.
La piezoelectricidad es el fenómeno por el que un material, al ser sometido a tensiones mecánicas, adquiere una polarización eléctrica en su masa, por la que aparece una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie. Los resultados obtenidos resultaron prometedores.
Un marcapasos casi eterno
Según publica la American Heart Association en un comunicado, este sistema sería una interesante solución tecnológica para los marcapasos, que requieren solo de pequeñas cantidades de energía para funcionar.
Pero, además, la piezoelectricidad podría aprovecharse para otros dispositivos cardiacos de implante, como los desfibriladores, que también necesitan escasa cantidad de energía, afirma Amin Karami, principal autor del estudio e investigador del Departamento de ingeniería aeroespacial de la Universidad de Michigan en Ann Arbor (Estados Unidos).
Según Karami, hoy día, los marcapasos deben ser sustituidos cada cinco o siete años cuando sus baterías se agotan, lo que resulta costoso y supone un gran inconveniente.
“Muchos de los pacientes son niños que viven durante muchos años con los marcapasos. Imagine cuantas operaciones podrían ahorrarse si esta nueva tecnología se extiende”, explica el científico.
Las pruebas realizadas con el nuevo dispositivo fueron las siguientes. En primer lugar, los investigadores midieron las vibraciones del pecho, inducidas por los latidos del corazón.
Después, usaron un “agitador” para reproducir estas vibraciones en el laboratorio, y lo conectaron al prototipo de recolector de energía cardiaca que habían desarrollado.
Las mediciones sobre el rendimiento de este prototipo, basadas en un conjunto de 100 latidos cardiacos simulados a diversas frecuencias cardiacas, demostraron que el recolector de energía funcionaba como los científicos habrían predicho: generando más de 10 veces la energía que un marcapasos actual necesita.
El próximo paso será implantar este recolector de energía, cuyo tamaño es la mitad del de las baterías que se usan actualmente en los marcapasos, afirma Karami. Los investigadores esperan integrar su tecnología en marcapasos comerciales.
El avance, que ha sido presentado en las American Heart Association’s Scientific Sessions 2012 que se celebran hasta el siete de noviembre en Los Ángeles (Estados Unidos), podría servir para sustituir en el futuro las baterías de los marcapasos, y evitar así que estos deban ser reemplazados cada cierto tiempo.
En un estudio preliminar, los investigadores probaron este dispositivo de recolección energética que utiliza la piezoelectricidad para generar electricidad a partir de los latidos del corazón.
La piezoelectricidad es el fenómeno por el que un material, al ser sometido a tensiones mecánicas, adquiere una polarización eléctrica en su masa, por la que aparece una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie. Los resultados obtenidos resultaron prometedores.
Un marcapasos casi eterno
Según publica la American Heart Association en un comunicado, este sistema sería una interesante solución tecnológica para los marcapasos, que requieren solo de pequeñas cantidades de energía para funcionar.
Pero, además, la piezoelectricidad podría aprovecharse para otros dispositivos cardiacos de implante, como los desfibriladores, que también necesitan escasa cantidad de energía, afirma Amin Karami, principal autor del estudio e investigador del Departamento de ingeniería aeroespacial de la Universidad de Michigan en Ann Arbor (Estados Unidos).
Según Karami, hoy día, los marcapasos deben ser sustituidos cada cinco o siete años cuando sus baterías se agotan, lo que resulta costoso y supone un gran inconveniente.
“Muchos de los pacientes son niños que viven durante muchos años con los marcapasos. Imagine cuantas operaciones podrían ahorrarse si esta nueva tecnología se extiende”, explica el científico.
Las pruebas realizadas con el nuevo dispositivo fueron las siguientes. En primer lugar, los investigadores midieron las vibraciones del pecho, inducidas por los latidos del corazón.
Después, usaron un “agitador” para reproducir estas vibraciones en el laboratorio, y lo conectaron al prototipo de recolector de energía cardiaca que habían desarrollado.
Las mediciones sobre el rendimiento de este prototipo, basadas en un conjunto de 100 latidos cardiacos simulados a diversas frecuencias cardiacas, demostraron que el recolector de energía funcionaba como los científicos habrían predicho: generando más de 10 veces la energía que un marcapasos actual necesita.
El próximo paso será implantar este recolector de energía, cuyo tamaño es la mitad del de las baterías que se usan actualmente en los marcapasos, afirma Karami. Los investigadores esperan integrar su tecnología en marcapasos comerciales.
A salvo de los teléfonos móviles
Hoy día, existen dos tipos de recolectores de energía que podrían suministrar energía a un marcapasos típicos: lineal y no lineal. Los recolectores lineales funcionan bien con una sola frecuencia cardiaca específica, por lo que los cambios en dichas frecuencias harían que no recogieran la suficiente energía.
Por el contrario, un recolector no lineal –del tipo empleado en el presente estudio- utiliza imanes para aumentar la producción de energía, y hacer que el recolector sea menos sensible a los cambios en la frecuencia cardiaca.
Como resultado, el recolector no lineal desarrollado generó la energía necesaria a partir de latidos cardiacos de entre 20 a 600 pulsaciones por minuto, para alimentar de manera continua a un marcapasos.
Karami señala que se comprobó asimismo que dispositivos como los teléfonos móviles o los microondas no afectarían a este dispositivo no lineal.
Otras soluciones
La solución de Karami no es la primera que se plantea para resolver el inconveniente de las baterías de los marcapasos.
El pasado mes de abril de 2012, investigadores del Instituto Fraunhofer de Sistemas y Tecnologías Cerámicos (IKTS) de Alemania logró suministrar energía de forma inalámbrica desde un módulo transmisor portátil a un módulo generador móvil o “receptor”.
Según los científicos, este módulo de transferencia permitirá alimentar a distancia implantes (como los marcapasos), pero también sistemas de dosificación de fármacos y otras aplicaciones médicas sin necesidad de contacto.
Por otra parte, tampoco es esta la primera vez que se consigue obtener energía a partir de algún movimiento del cuerpo, para aprovecharla para otros dispositivos. En esta dirección, ingenieros de la Universidad de Princeton (en Estados Unidos) desarrollaron en 2010 un material capaz de producir energía a partir de los movimientos del cuerpo humano (la carrera o la respiración, por ejemplo).
Los científicos señalaron entonces que este compuesto, una combinación de caucho de silicona con zirconato de titanato de plomo (PZT), podría aplicarse en chips destinados a dispositivos médicos, como los marcapasos.
Hoy día, existen dos tipos de recolectores de energía que podrían suministrar energía a un marcapasos típicos: lineal y no lineal. Los recolectores lineales funcionan bien con una sola frecuencia cardiaca específica, por lo que los cambios en dichas frecuencias harían que no recogieran la suficiente energía.
Por el contrario, un recolector no lineal –del tipo empleado en el presente estudio- utiliza imanes para aumentar la producción de energía, y hacer que el recolector sea menos sensible a los cambios en la frecuencia cardiaca.
Como resultado, el recolector no lineal desarrollado generó la energía necesaria a partir de latidos cardiacos de entre 20 a 600 pulsaciones por minuto, para alimentar de manera continua a un marcapasos.
Karami señala que se comprobó asimismo que dispositivos como los teléfonos móviles o los microondas no afectarían a este dispositivo no lineal.
Otras soluciones
La solución de Karami no es la primera que se plantea para resolver el inconveniente de las baterías de los marcapasos.
El pasado mes de abril de 2012, investigadores del Instituto Fraunhofer de Sistemas y Tecnologías Cerámicos (IKTS) de Alemania logró suministrar energía de forma inalámbrica desde un módulo transmisor portátil a un módulo generador móvil o “receptor”.
Según los científicos, este módulo de transferencia permitirá alimentar a distancia implantes (como los marcapasos), pero también sistemas de dosificación de fármacos y otras aplicaciones médicas sin necesidad de contacto.
Por otra parte, tampoco es esta la primera vez que se consigue obtener energía a partir de algún movimiento del cuerpo, para aprovecharla para otros dispositivos. En esta dirección, ingenieros de la Universidad de Princeton (en Estados Unidos) desarrollaron en 2010 un material capaz de producir energía a partir de los movimientos del cuerpo humano (la carrera o la respiración, por ejemplo).
Los científicos señalaron entonces que este compuesto, una combinación de caucho de silicona con zirconato de titanato de plomo (PZT), podría aplicarse en chips destinados a dispositivos médicos, como los marcapasos.
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