Máy tạo nhịp tim vận hành nhờ nhịp đập tim

Máy tạo nhịp tim vận hành nhờ nhịp đập của tim là sản phẩm mới của các chuyên gia ở Đại học Michigan (UOM) Mỹ vừa hoàn thành, sẽ được đưa vào sử dụng trong tương lai gần.

Vừa tiết kiệm năng lượng lại mang tính kinh tế cao đối với nhóm bệnh nhân mắc bệnh tim, hạn chế tình trạng phẫu thuật nhiều lần để thay pin (tuổi thọ pin thường kéo dài 5-10 năm). Máy tạo nhịp tim này được hỗ trợ bởi các rung từ tim truyền qua ngực và chuyển đổi thành điện năng để chạy máy điều hòa nhịp tim hoặc máy khử rung cấy ghép trong cơ thể người bệnh. Nhiệm vụ của các loại thiết bị y tế mini này là truyền các tín hiệu điện tim, giúp tim vận hàng được bình thường. Theo ông Amin Karami, chuyên gia kỹ thuật hàng không, trưởng nhóm nghiên cứu, thì đây là ý tưởng mang tính sáng tạo, vừa tiết kiệm năng lượng lại tạo ra tính kinh tế cao, sử dụng năng lượng của tim lâu nay vẫn bỏ phí và chuyển đổi thành năng lượng điện hữu ích. Tuy chưa có thành phẩm cụ thể, nhưng các nhà khoa học đã thực hiện thành công việc thiết kế chi tiết và qua tính toán đảm bảo các thông số theo yêu cầu đề ra.

Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Applied Physics Letters, thì máy tạo nhịp tim nói trên sử dụng vật liệu gốm áp điện siêu mỏng, độ dày chỉ có 1/100 inxơ (1inxơ = 2,54 cm) có khả năng "bắt được" độ rung tim sau đó giãn nở để sinh điện. Vật liệu áp điện (Piezoeletric materrials) có rất nhiều tính năng tuyệt vời, trong đó có khảng năng chuyển đổi ứng suất cơ học (giúp chúng giãn nở) và tạo ra điện áp. Nắm được lợi thế trên, nhóm đề tài ở UM đã thiết kế chính xác các lớp gốm để có hình dạng thích hợp, tạo ra các dao động trên quy mô tần số rộng. Ngoài ra, nhóm đề tài còn tích hợp với nam châm để làm tăng các tín hiệu điện do các rung từ nhịp đập tim gây nên.

Thiết bị nói trên có thể sinh ra 10 microwatts điện năng, cao gấp tám lần so với nhu cầu năng lượng thực mà máy tạo nhịp tim cần. Nghĩa là luôn luôn tạo ra nhiều năng lượng hơn so với nhu cầu thực, với tần suất từ 7 đến 700 nhịp đập/phút, thừa điện năng so với dùng máy, và quan trọng hơn là không phải phẫu thuật để thay tim như các loại máy dùng pin truyền thống.

Khắc Hùng

(Theo  PO - 3/2012)