ล้ำไปอีกขั้น! นักวิจัยจีนเปิดตัว "เครื่องกระตุ้นหัวใจไร้สาย" ชาร์จไฟจากจังหวะการเต้นของหัวใจ

วงการนวัตกรรมเครื่องมือแพทย์ถึงคราวเปลี่ยนผ่านครั้งสำคัญ เมื่อมีการเผยแพร่ผลงานวิจัยในวารสาร Nature Biomedical Engineering เกี่ยวกับความสำเร็จในการพัฒนา "เครื่องกระตุ้นหัวใจขนาดจิ๋วที่สร้างพลังงานได้เอง" (Miniature Self-powered Cardiac Pacemaker) ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อทลายขีดจำกัดเดิมๆ ที่ผู้ป่วยต้องเผชิญ นั่นคือการต้องผ่าตัดซ้ำทุกครั้งที่แบตเตอรี่หมด

เปลี่ยน "จังหวะเต้น" ให้เป็น "พลังงาน"

จากการร่วมมือกันของ 3 มหาวิทยาลัยจีน ได้แก่ มหาวิทยาลัยสถาบันวิทยาศาสตร์จีน (UCAS), มหาวิทยาลัยชิงหัว (Tsinghua University), มหาวิทยาลัยปักกิ่ง (Peking University) และทีมแพทย์จากโรงพยาบาลชั้นนำหลายแห่ง นวัตกรรมระดับโลกนี้ใช้เวลาบ่มเพาะวิจัยนานเกือบ 7 ปี

โดยมีหัวใจหลักคือ โมดูลการเก็บเกี่ยวพลังงานจลน์ จากการเคลื่อนไหวของหัวใจผ่านระบบเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวเครื่องขนาดเท่าแคปซูลนี้จะเปลี่ยนการบีบตัวของกล้ามเนื้อหัวใจให้กลายเป็นกระแสไฟฟ้าเพื่อเลี้ยงวงจรในตัวเอง ทำให้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องพึ่งพาแบตเตอรี่จากภายนอก ส่งผลให้เครื่องมีอายุการใช้งานยืนยาวเท่ากับหัวใจธรรมชาติของผู้ป่วย

นวัตกรรม "แม่เหล็กลอยตัว" เพื่อความเสถียรสูงสุด

ความพิเศษที่ทำให้เครื่องกระตุ้นหัวใจรุ่นนี้แตกต่างคือการใช้โครงสร้าง "แม่เหล็กลอยตัว" (Magnetic Levitation) ในระบบสำรองพลังงาน ซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานจากการเคลื่อนไหวเชิงกลให้เหลือใกล้ศูนย์ ผลที่ได้คือเครื่องสามารถสร้างพลังงานได้แม้ในสภาวะที่หัวใจเต้นเบา และมีความทนทานสูงมาก เหมาะสำหรับการใช้งานในระยะยาวอย่างมั่นใจ

การฝังอุปกรณ์แบบ "แผลเล็ก" และปลอดภัย

นอกเหนือจากระบบพลังงานที่ล้ำสมัย ทีมวิจัยยังออกแบบมาเพื่อลดความเสี่ยงจากการผ่าตัด:

• ขนาดจิ๋ว (Capsule-sized): รองรับการฝังผ่านสายสวน (Transcatheter) ช่วยลดความบอบช้ำและการเกิดแผลเป็นขนาดใหญ่
• ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ: วัสดุภายนอกผ่านการทดสอบแล้วว่าเข้ากับระบบเลือดและเนื้อเยื่อได้ดีเยี่ยม ลดโอกาสเกิดผลข้างเคียงหลังการฝัง

ก้าวต่อไปสู่การใช้งานจริง

จากการทดสอบในสัตว์ทดลองเป็นเวลาหนึ่งเดือน พบว่าอุปกรณ์สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์และรักษาจังหวะหัวใจได้อย่างแม่นยำสม่ำเสมอ ความสำเร็จนี้ไม่เพียงแต่จะช่วยลดภาระค่าใช้จ่ายและความเสี่ยงจากการผ่าตัดเปลี่ยนแบตเตอรี่ในอนาคต แต่ยังเป็นต้นแบบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ฝังในร่างกายยุคใหม่ที่สามารถ "อยู่ร่วม" กับมนุษย์ได้อย่างไร้รอยต่อตลอดอายุขัย

ขอบคุณข้อมูลจาก

1. Xinhua
2. China Daily

3. China Xinhua Sci-Tech