L'alternativa alla defibrillazione

Trattare un cuore in crisi colpendolo con una scossa elettrica dolorosa e potente è diventata la procedura standard. Ora, un'azienda di dispositivi medici, con sede a West Henrietta, New York, ha brevettato una tecnica che evita la necessità di un trattamento così drammatico, prevedendo l'insorgenza della fibrillazione - il ritmo cardiaco che può portare alla morte improvvisa - e trattandola prima che si verifichi .

Il trattamento preventivo, come la defibrillazione, comporta la stimolazione elettrica del cuore, afferma Michael Weiner, CEO di Tecnologie Biophan . Ma il segnale debole di questa nuova tecnica sarebbe minuscolo rispetto allo scossone che normalmente forniscono i defibrillatori. Conosco pazienti con defibrillatori che vivono nella paura che quel figlio di una pistola esploda, dice.

Secondo Weiner, gli algoritmi alla base della tecnologia potrebbero essere facilmente programmati in nuovi defibrillatori cardioverter impiantabili (ICD). Ancora più importante, poiché la tecnica utilizza solo una frazione della potenza necessaria per la defibrillazione, potrebbe anche essere incorporata nei pacemaker, dispositivi molto più piccoli ed economici normalmente utilizzati solo per arrestare il rallentamento della frequenza cardiaca regolandola con regolari impulsi elettrici a bassa potenza , rispetto agli shock una tantum ad alta potenza utilizzati dai defibrillatori per correggere ritmi veloci o irregolari.

La fibrillazione ventricolare (VF, nota anche come V fib)) si verifica quando le cellule nelle due camere inferiori del cuore, i ventricoli, smettono di battere in sincronia, facendole iniziare a tremare. Ciò può impedire al cuore di pompare il sangue correttamente e, se non trattato, può portare alla morte, di solito entro pochi minuti.

I defibrillatori tentano di risincronizzare le cellule sottoponendole a shock elettrico, tramite elettrodi a piastre applicati esternamente alla pelle o tramite cavi conduttori che si trovano all'interno del cuore, collegati a un ICD. Tuttavia, sebbene gli ICD siano stati efficaci nel trattamento della fibrillazione, l'esperienza è estremamente spiacevole. È come far cadere una palla da bowling sul petto di qualcuno da un'altezza di due metri, afferma Mark Spano, un caotico che ha effettuato diversi studi sulla fibrillazione presso il Naval Surface Warfare Center a Silver Spring, MD.

Gli algoritmi di Biophan si basano sulla teoria del caos, che è stata utilizzata in precedenza per evidenziare i primi segni di FV. Questa precedente ricerca ha suggerito che rilevando i cambiamenti nei segnali non lineari o caotici all'interno di un ECG, è possibile percepire i primi segni di FV. Quindi, applicando al cuore un segnale controllato ma rumoroso o caotico, è possibile recuperare un ritmo normale ed evitare del tutto la FV.

Finora, l'azienda ha brevettato solo gli algoritmi, che è il modo in cui funzionano le aziende cardiache, afferma Weiner. Ora che i brevetti sono stati rilasciati, Biophan sta cercando collaboratori dell'industria per mettere in pratica la teoria.

Weiner è fiducioso che l'approccio funzionerà perché ci sono abbastanza ricerche pubblicate dalla comunità accademica per supportarlo. In particolare, i brevetti di Biophan si basano sul lavoro svolto da Spano e William Idem , precedentemente al Georgia Institute of Technology, ora presso il Dipartimento di ingegneria biomedica dell'Università della Florida a Gainesville.

Negli anni '90, Spano e Ditto hanno svolto lavori sugli animali e alcuni test limitati sull'uomo per dimostrare che alcuni tipi di fibrillazione possono essere corretti utilizzando segnali a bassa potenza. Questo lavoro è basato sulla teoria del controllo del caos, afferma Spano. Non è molto più complicato di un bambino che prende una mazza da baseball e la tiene in equilibrio verticalmente nel palmo della mano, dice. Ma invece di spingere un pipistrello, si applicano segnali elettrici per riportare il cuore a un ritmo sano. Una volta riportato il cuore a un battito regolare, tende a tornare indietro e a mantenere un ritmo normale, dice.

Ci sono tutte le ragioni per credere che funzionerebbe, dice Ditto. E tutte le ragioni per provarci: un quarto di tutti i decessi è dovuto alla fibrillazione ventricolare.

Altri sono ugualmente ottimisti. Poiché esistono prove che possono essere rilevati i primi segni di attacchi epilettici, è concepibile che possano essere rilevati simili segni premonitori di fibrillazione, afferma Andrea Grazia , cardiologo consulente presso il Papworth Hospital di Cambridge, in Inghilterra, e ricercatore presso l'Università di Cambridge.

Il problema è che può essere difficile testare gli algoritmi predittivi perché, nonostante il suo ruolo in molti decessi, la FV è un evento piuttosto raro, dice. Puoi indurla, ma poi non permetti che le condizioni naturali si verifichino. Anche così, i potenziali benefici per i pazienti sono abbastanza grandi da incoraggiare la prospettiva di anticipare la realtà virtuale, anche se è difficile da testare, afferma Grace. Ciò è particolarmente convincente poiché circa un terzo degli shock erogati dai defibrillatori risulta provenire da falsi allarmi.

Se riescono a ridurre i livelli di energia a quelli di un pacemaker, cambierà drasticamente il modo in cui vengono salvate le vite, afferma Ditto. Ci vuole più energia per avviare un cuore che per avviare un'auto in una giornata fredda, dice. Questa realtà rende i defibrillatori grandi, di breve durata e costosi.

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