Winzige Herzschrittmacher: Eine neue Ära in der Medizintechnik

CHICAGO / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Entwicklung eines winzigen Herzschrittmachers, kleiner als ein Reiskorn, könnte die Zukunft der Medizintechnik maßgeblich beeinflussen. Forscher der Northwestern University haben dieses Gerät vorgestellt, das als der kleinste Herzschrittmacher der Welt gilt.

Die Ingenieure der Northwestern University haben einen Herzschrittmacher entwickelt, der kleiner als ein Reiskorn ist und dennoch das Potenzial hat, die Medizintechnik grundlegend zu verändern. Dieses Gerät, das in einer Studie im renommierten Fachjournal Nature vorgestellt wurde, könnte insbesondere für Säuglinge mit angeborenen Herzfehlern von Bedeutung sein. Obwohl es noch Jahre dauern wird, bis es in der Humanmedizin eingesetzt werden kann, sehen die Forscher großes Potenzial in seiner Anwendung.

Der Herzschrittmacher kann mithilfe eines Katheters oder einer Spritze in oder auf das Herz eingesetzt werden. Ein weiteres kleines, pflasterähnliches Gerät wird auf der Brust des Patienten getragen. Sobald dieses Gerät unregelmäßige Herzschläge erkennt, sendet es Lichtimpulse aus, die den Herzschrittmacher aktivieren und elektrische Stimulationen an das Herz abgeben. Diese Technologie könnte insbesondere für Patienten nützlich sein, die nur vorübergehend einen Herzschrittmacher benötigen, da sich das Gerät nach Gebrauch im Körper auflöst.

Die Inspiration für dieses Gerät kam von der Notwendigkeit, Säuglingen mit angeborenen Herzfehlern zu helfen. Jährlich werden in den USA etwa 40.000 Babys mit Herzfehlern geboren, von denen ein Viertel im ersten Lebensjahr operiert werden muss. Nach solchen Eingriffen benötigen die Säuglinge oft für etwa eine Woche einen Herzschrittmacher, während ihr Herz heilt. Auch Erwachsene, die sich einer Aortenklappenersatz- oder Bypass-Operation unterziehen, könnten von dieser Technologie profitieren.

Derzeit müssen Chirurgen oft einen Draht an das Herz nähen, der mit einer externen Box verbunden ist, um den Herzrhythmus zu steuern. Das Entfernen dieser Drähte birgt Risiken wie Blutungen, Schäden am Herzmuskel und Infektionen. Solche Komplikationen führten 2012 zum Tod des Astronauten Neil Armstrong, als er nach der Entfernung eines temporären Herzschrittmachers innere Blutungen erlitt.

Die Forscher wollten ein Gerät entwickeln, das nicht nur viel kleiner ist als bestehende Modelle, sondern auch vollständig implantierbar und transient ist. Es sollte für die benötigte Zeitspanne funktionieren und sich danach auflösen, um das Risiko von Infektionen und anderen Komplikationen zu minimieren.

In der veröffentlichten Studie demonstrierten die Forscher die Verwendung des kleinen implantierbaren Geräts an Mäusen, Ratten, einem Hund sowie an Herzen von verstorbenen Menschen und Schweinen. Das Team plant, eine Zulassung der US-amerikanischen Food and Drug Administration zu beantragen, um klinische Studien am Menschen zu beginnen. Die Forscher haben zudem ein Unternehmen namens NuSera Biosystems gegründet, um das Gerät weiterzuentwickeln und auf den Markt zu bringen.

Dr. Gaurav Upadhyay, ein Elektrophysiologe und außerordentlicher Professor an der University of Chicago, bezeichnete die Studie als aufregend. Er war nicht an der Entwicklung des Geräts oder der Studie beteiligt. Der neue Herzschrittmacher sei beeindruckend kleiner als alles, was derzeit verfügbar ist, und könnte, wenn er in klinischen Studien bestätigt wird, in einer Vielzahl von klinischen Situationen eingesetzt werden.

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