Имплантируемое устройство контролирует давление

Около 67 миллионов американцев страдают гипертонической болезнью, которая повышает риск инфаркта, инсульта и других серьезных заболеваний.

На днях в журнале Journal of Neural Engineering была представлена новая немецкая разработка - имплантируемое устройство, которое способно регулировать артериальное давление, посылая в мозг электрические сигналы.

Команда разработчиков из Университета Фрайбурга, которую возглавил доктор Деннис Плашта (Dennis Plachta),  создала устройство, состоящее из 24 отдельных электродов, соединяемых манжетой с блуждающим нервом.

Сами исследователи называют свое устройство "манжетой с многоканальным электродом" (multichannel cuffelectrode, MCE).

Блуждающий нерв идет от мозга до самой брюшной полости, он контролирует работу многих жизненно важных органов, включая сердце и магистральные кровеносные сосуды.

Когда кровеносные сосуды расширяются, активируются барорецепторы - сенсоры, которые помогают регулировать артериальное давление. Исследователи говорят, что некоторые из этих рецепторов находятся в дуге аорты и посылают сигнал в головной мозг через волокна блуждающего нерва.



Они поясняют, что новое имплантируемое устройство должно помочь тем пациентам, у которых артериальное давление не удается регулировать медикаментами.

Устройство MCE идентифицирует и стимулирует специфические волокна барорецепторов в блуждающем нерве, влияя тем самым только на давление. Устройство не активирует другие волокна вагусного нерва, поэтому такие функции, как частота сердечных сокращений и дыхание посылаемые импульсы не затрагивают.

У крыс давление снижалось на 40%

Чтобы проверить эффективность разработки, команда использовала прототип устройства 2 см в длину и 0,8 мм в диаметре на пяти лабораторных крысах. Манжета посылала в волокна барорецепторов электрические импульсы частотой около 40 Гц.



Исследователи применили манжету на разных участках блуждающего нерва, используя разные режимы (амплитуда, частота, длительность) тока. В результате они выработали оптимальную схему, которая эффективно снижает артериальное давление. По крайней мере, у крыс.

Ученые указывают в отчете, что артериальное давление у грызунов уменьшалось на 40% при использовании правильного режима. Если манжету накладывали слишком близко к барорецепторам, клинический эффект не наблюдался.

Комментируя результаты своей работы, доктор Плашта говорит: "Наш концептуально правильный интерфейс продемонстрировал, что вполне возможно использовать левый блуждающий нерв для снижения артериального давления без каких-то побочных эффектов. Это особенно важно для создания новых стратегий лечения гипертензии, которые будут основаны на стимуляции блуждающего нерва без его повреждения".

По данным ученых приблизительно 30% пациентов с высоким артериальным давлением не отвечают на современную медикаментозную терапию.

Доктор Плашта говорит, что имплантируется новое устройство в ходе короткой хирургической операции, но именно из-за этого данный метод будет считаться резервным. Он подчеркивает, что имплантировать такое устройство следует только тем пациентам, для которых препараты оказались неэффективными, а показатели давление очень высокие.

Говоря о долгосрочной перспективе своего изобретения, Плашта сказал: "Наша цель - дать альтернативу пациентам, остро нуждающимся в ней. Имплантируемая манжета использует "умную" схему, которая записывает и анализирует активность пациента. Например, когда он делает упражнения, прибор позволяет добавить давление, чтобы обеспечить текущую активность".

Но пока команда планирует протестировать эффективность устройства на более крупных животных, таких как свиньи и овцы, а затем, если результаты будут благоприятными, перейти к клиническим испытаниям на добровольцах с устойчивой гипертензией.