Un prototipo de marcapasos sin plomo, que convierte las oscilaciones del corazón en voltaje, generó 10,9% de la energía necesaria para estimular un latido en un experimento de laboratorio.[1]
Si se pudiera aumentar la cantidad de energía "captada" para alimentar mejor la batería del marcapasos y se demostrara que el dispositivo es seguro y eficaz en humanos, una futura versión de este dispositivo podría ofrecer las ventajas de un marcapasos sin plomo sin posibles dificultades al sustituir la batería.
El Dr. Babak Nazer, profesor asociado de medicina en la University of Washington en Seattle, Estados Unidos, presentará los resultados de este dispositivo experimental en el próximo Congreso de la American Heart Association (AHA) de 2023 en Filadelfia.[1]
"Tenemos un prototipo de primera generación que capta 10% de la energía necesaria para alimentar el siguiente latido del corazón y seguimos mejorando múltiples elementos de nuestro dispositivo —material, forma y ensamblaje — para lograr al menos que esa eficacia de captación alcance 20% antes de empezar a entablar seriamente relaciones con empresas de dispositivos médicos ya existentes", resumió el Dr. Nazer en una entrevista con Medscape Noticias Médicas.
El equipo está impaciente por conocer la opinión de médicos, investigadores y posibles socios de empresas de dispositivos médicos sobre el grado de ahorro de energía y vida útil de la batería que desearían.
"Es una idea inteligente e interesante, porque cuando el corazón se contrae produce energía mecánica que puede convertirse de algún modo en energía eléctrica para alimentar el marcapasos", dijo a Medscape Noticias Médicas el Dr. Kenneth A. Ellenbogen, que no participó en esta investigación.
El Dr. Ellenbogen, profesor Kimmerling de Cardiología en la VCU School of Medicine en Richmond, Estados Unidos, fue coautor de la Guía de 2018 sobre la evaluación y atención de pacientes con bradicardia y retraso de la conducción cardiaca del American College of Cardiology, la American Heart Association y la Heart Rhythm Society.
"Es una prueba de concepto increíblemente interesante", afirmó, "pero en ningún caso va a sustituir al actual marcapasos que funciona con baterías", por ahora.
Las actuales baterías de litio de los dos marcapasos sin plomo aprobados "son en realidad muy eficientes y pueden durar 15 años en algunos pacientes", señaló, y el prototipo del estudio actual solo genera alrededor de 10% de la energía eléctrica que necesita un marcapasos.
No obstante, esta línea de investigación "tiene el potencial, en el futuro, de reducir notablemente el tamaño del marcapasos sin plomo, o quizá prolongar notablemente la duración de la batería", conjeturó.
"Nos queda mucho camino por recorrer", reconoció el Dr. Nazer. El estudio no tuvo en cuenta la energía que necesita un marcapasos para monitorizar los latidos del corazón y transmitir los resultados al marcapasos. Además, no está claro si el dispositivo sería seguro y eficaz en las personas.
"No creo que lleguemos nunca a ser una 'máquina de movimiento perpetuo'", afirmó. Generalmente el ventrículo izquierdo no es tan eficiente y el derecho no comprime tanto. "El socio estratégico final y un análisis económico determinarán realmente cuánta energía tenemos que captar", dijo.
"Tenemos ideas de dispositivos de segunda generación para llegar hasta ahí", añadió el Dr. Nazer. El trabajo futuro se centrará en aumentar la captación de energía mediante la selección de materiales, la estructura de los dispositivos y el diseño de circuitos.
"Esperamos prolongar aún más la duración de las pilas y ampliar el acceso de este producto a pacientes más jóvenes, que es de esperar que necesiten menos implantes durante el curso de su vida", declaró en un comunicado de prensa de la American Heart Association.
Marcapasos sin plomo con captación de energía
Como se informó anteriormente, en julio de 2023, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de Estados Unidos aprobó el primer sistema de estimulación bicameral sin plomo, AVEIR DR de Abbott, y en 2020, aprobó el marcapasos sin plomo Micra AV de Medtronic.
De acuerdo con el Dr. Nazer, el marcapasos sin plomo presenta varias ventajas frente al transvenoso habitual, como una tasa de infección prácticamente nula. El dispositivo no obstruye ningún vaso sanguíneo y no hay ningún cable que pueda romperse.
Las desventajas son que la batería no puede sustituirse tan fácilmente como la de un marcapasos transvenoso. Extraer un marcapasos sin plomo, que está dentro del corazón, puede resultar difícil, por lo que puede ser necesario implantar nuevos marcapasos junto a los anteriores que hayan perdido la carga de la batería.
La escasa duración de la batería y las dificultades para extraer el dispositivo del interior del corazón después de mucho tiempo restringen el uso de marcapasos sin plomo en pacientes jóvenes, como los de 40 años, explicó el Dr. Nazer. Las baterías actuales no pueden recargarse y tienen una vida estimada de entre 7 y 12 años, agregó.
El objetivo del equipo de investigación era prolongar la duración de la batería de un marcapasos sin plomo aprovechando la energía de las fluctuaciones de presión del ventrículo derecho mediante una carcasa fabricada con materiales piezoeléctricos biocompatibles, "que pueden transducir la presión en voltaje y así recargar la batería", escribieron los autores.
Diseñaron tres prototipos con un tamaño similar al de los marcapasos sin plomo comercialmente disponibles, que tienen aproximadamente un tercio del tamaño de una batería AAA.
Colocaron los dispositivos en un simulador de presión cardiaca para probar su salida de voltaje en respuesta a presiones oscilantes que simulaban las del ventrículo derecho a una frecuencia cardiaca de 60 latidos/min. El mejor prototipo captaba aproximadamente 10% de la energía necesaria para electromarcar un latido.
El laboratorio del Dr. Nazer está financiado por el National Heart, Lung, and Blood Institute, de los Institutos Nacionales de la Salud. El estudio contó con el apoyo del Departamento de Bioingeniería de la University of Washington a través del programa de Maestría en Bioingeniería Aplicada y se realizó en colaboración con Mohammad H. Malakooti, Ph. D., del departamento de Ingeniería Mecánica de la University of Washington. La University of Washington posee una patente provisional sobre esta tecnología. El Dr. Nazer es asesor de Edwards Life Sciences y ha recibido financiación para investigación de parte de Biosense Webster.
Este contenido fue publicado originalmente en la edición en inglés de Medscape.
CRÉDITOS
Imagen principal: Dreamstime
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Citar este artículo: Un novedoso prototipo de marcapasos sin plomo se recarga parcialmente solo - Medscape - 10 de nov de 2023.
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