Ricercatori californiani progettano un nuovo micropacemaker

I ricercatori del Children’s Hospital di Los Angeles e della University of Southern California hanno dimostrato la fattibilità di impiantare un sistema di micropacemaker nel sacco pericardico che circonda il cuore – una svolta che potrebbe aprire nuove opzioni di stimolazione cardiaca per bambini e adulti.
Il micropacemaker – inserito attraverso una singola, minuscola incisione – evita una procedura chirurgica invasiva e le complicanze legate ai lunghi elettrocateteri del pacemaker. Lo studio, “L’impianto minimamente invasivo di un micropanatore nello spazio pericardico”, è stato recentemente pubblicato online, in anticipo rispetto alla pubblicazione su Circulation: Aritmia ed Elettrofisiologia.
“Molto di questo dispositivo e del suo impianto è nuovo – iniziando con l’impianto di un intero sistema di stimolazione nello spazio pericardico in modo minimamente invasivo, che non è mai stato fatto prima”, ha riferito il cardiologo CHLA, Yaniv Bar-Cohen, MD, direttore di il Consorzio Southern California per la tecnologia e l’innovazione in pediatria e professore di Pediatria e medicina clinica, Keck School of Medicine di USC.
Bar-Cohen e Gerald E. Loeb, MD, professore nel Dipartimento di ingegneria biomedica presso la USC Viterbi School of Engineering, sono i principali investigatori dello studio. Insieme a Ramen Chmait, MD, professore associato di Ostetricia e Ginecologia presso la USC, il team di ricerca sta anche collaborando all’invenzione della prima micropacemaker per il trattamento dei feti in utero.
“Il nostro lavoro sul pacemaker fetale è servito da ponte verso questo sviluppo”, ha affermato Bar-Cohen. A differenza del sistema fetale, il micropacificatore ha il potenziale per avvantaggiare una popolazione molto più ampia, compresi i bambini, le persone nate con cardiopatie congenite e gli adulti per i quali i pacemaker tradizionali sono tutt’altro che ideali.
I sistemi tradizionali – chiamati transvenosi – sono stati una soluzione primaria per la stimolazione permanente, tuttavia, molti pazienti con battito cardiaco lento o irregolare non sono considerati buoni candidati per tali dispositivi. I fili dell’elettrodo vengono fatti passare attraverso le vene nel ventricolo destro o nell’atrio, spesso percorrendo lunghe distanze, rendendo la prevenzione del piombo una sfida. I sistemi senza piombo si trovano all’interno dei vasi sanguigni, il che aumenta il rischio di dislocazione e infezione.
Il team di ricerca CHLA-USC ha eseguito impianti percutanei in un sistema modello, con particolare attenzione al miglioramento degli strumenti e delle tecniche di impianto da un esperimento all’altro. Nella procedura finale, hanno impiantato un sistema di stimolazione funzionale, ottenendo fino a cinque giorni di stimolazione.
Gli investigatori stanno cercando un partner industriale per collaborare all’ulteriore sviluppo del dispositivo, che presenta diverse innovazioni. Un cavo corto flessibile funge da cerniera caricata a molla tra il corpo del pacemaker e un elettrodo a cavatappi impiantato perpendicolarmente nella superficie del cuore. Una guaina sviluppata dal team assicura il posizionamento con caratteristiche retrattili. Dopo il dispiegamento, la cerniera ritorna a un angolo di 90 gradi, poiché la microproduzione si orienta per ridurre al minimo lo stress del sistema.
Il nuovo micropacemaker consente la stimolazione del ventricolo sinistro; la maggior parte dei sistemi stimola il ventricolo destro. Un crescente corpo di ricerca supporta i benefici del pacing LV per una migliore sincronia cardiaca.
Inoltre, il design consente la formazione di una matrice di supporto biologico derivante dalla fibrosi naturale. “Come supporto meccanico, questo tessuto connettivo vivente ha benefici sull’uso del polimero sintetico, che può degradarsi nel tempo”, ha detto Loeb. Ha aggiunto che ulteriori test del dispositivo sono in corso.