ساعة لتشغيل منظم ضربات القلب بلا بطارية

منظم نبض القلب هو جهاز تتم زراعته في صدر المريض الذي يعاني من اضطراب النظم القلبي، والذي يعرف أيضاً باضطراب ضربات القلب. ولكن المشكلة في هذا الجهاز هي حاجته لبطارية حتى يعمل، والحاجة بالتالي لتبديل هذه البطارية عندما تنفد. وتعتبر هذه مشكلة حقيقية عندما تكون البطارية على عمق إنشين في الصدر، وفي الوقت الحالي، يتعرض المرضى لعمليات جراحية من أجل تبديل هذه البطارية كل بضعة سنوات.
والآن، يعمل الباحثان أندرياس هايبرلين من جامعة بيرن، وأدريان زوربوكين من جامعة ميشيغان، لتطوير طريقة مبتكرة للاستغناء عن تبديل البطارية في هذه الأجهزة التي تساعد المرضى على البقاء أحياء. ويقترح الباحثان الاستفادة من مكونات ساعة اليد لتشكيل علاقة تكافلية بين القلب، وآلية الساعة، ومنظم النبض.

تقوم التقنية الجديدة على استخلاص الطاقة الحركية من القلب النابض، وذلك لتأمين الطاقة لمنظم النبض الذي ينظم ضربات القلب، مما يشكل حلقة مثالية لتبادل الطاقة. حيث يقدم القلب الطاقة للجهاز، الذي بدوره يقدم الطاقة للقلب، مما يضمن انتظام ضربات القلب. ويقول المؤلفان: "إن التقلصات المتواصلة والقوية للقلب البشري تشكل بديلاً مثالياً للبطارية".
تعتمد الساعات السويسرية على الحركة الذاتية في عملها. أي أن الطاقة التي تشغّل الساعة مستمدة من حركة معصم الشخص الذي يرتديها. حيث يتحرك وزن صغير - يسمى الدوّار - مع المعصم، وينقل الطاقة الناتجة إلى نابض يخزنها حتى تستخدمها آليات الساعة. وقد تلاعب الباحثان بالآلية الداخلية للساعة، وذلك لتعديل قدرة الدوّار على تحويل حركة المعصم إلى طاقة مخزنة، بحيث يستخلص الطاقة الحركية من القلب النابض.
عندما اختبر الباحثان هذه التقنية، وجدا أنها قادرة على توليد قدرة 6 ميكرو واط، وهي أكثر من كافية لتشغيل منظم النبض. وقد تم نشر نتائجهم في مجلة IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems، وستستمر الاختبارات لبضعة سنوات مقبلة، أثناء العمل على تحسين الجهاز.