Nieuwe studie: defibrillatoren redden levens met duizend keer minder elektriciteit dan gedacht
AmsterdamOnderzoekers van de Sergio Arboleda Universiteit en Georgia Tech hebben ontdekt dat defibrillatie-apparaten met veel minder elektriciteit levens kunnen redden dan voorheen werd gedacht. Deze bevinding kan de behandeling van hartproblemen veranderen door het proces minder pijnlijk te maken voor patiënten en minder schade aan het hartweefsel te veroorzaken. De studie suggereert dat zeer laag-energie defibrillatiemethoden effectief kunnen zijn, anders dan traditionele benaderingen.
Nieuwe defibrillatietechnieken gericht op minder energie
Huidige defibrillatiemethoden maken gebruik van krachtige schokken om het hartritme te corrigeren, wat pijn en weefselschade kan veroorzaken. Onderzoekers gebruikten een computermodel om te onderzoeken hoe verschillende elektrische velden het hart tijdens deze gebeurtenissen beïnvloeden. Ze ontdekten dat er veel minder energie nodig is dan bij de huidige methoden. Deze ontdekking is gebaseerd op het veranderen van het "kwetsbare venster" van het hart, waarbij kleine veranderingen in elektrische timing de effectiviteit van defibrillatie kunnen beïnvloeden.
Belangrijke bevindingen uit het onderzoek zijn onder andere:
- Defibrillatie met ultra-laag energieverbruik is mogelijk door specifieke elektrische golfpatronen in het hart te targeten.
- Adjoint optimalisatiemethoden kunnen spanningsprofielen verfijnen om het energiegebruik te minimaliseren.
- De aanpak richt zich op het voorkomen van de voortplanting van onregelmatige excitatiegolven in hartweefsel.
De kern van de nieuwe benadering is dat het coördineren van excitatiegolven minder cruciaal is voor effectieve defibrillatie dan voorheen werd gedacht. De nadruk ligt nu op het verhinderen dat deze golven gebieden doorkruisen die nog niet volledig hersteld zijn van eerdere elektrische activiteit. Deze methode stelt het elektrische veld langer in, om optimaal gebruik te maken van de gevoeligheid van de voortplanting van excitatatiegolven.
Met deze nieuwe methode kunnen implanteerbare cardioverter-defibrillatoren (ICD's) efficiënter functioneren. Er zijn minder vaak batterijvervangingen nodig en het aantal risicovolle operaties neemt af. Deze vooruitgang verhoogt de veiligheid van patiënten door de kans op problemen door frequente krachtige schokken te verminderen en verlaagt tevens de gezondheidszorgkosten die gepaard gaan met het onderhoud van het apparaat en het herstel van de patiënten.
Deze studie wijst erop dat we de huidige methoden voor defibrillatie moeten heroverwegen. Door het gebruik van deze zeer lage-energie technieken kunnen artsen hartritmestoornissen behandelen op een manier die zachter en veiliger is voor patiënten. Naarmate er meer onderzoek wordt gedaan, kunnen standaardprocedures veranderd worden om meer de nadruk te leggen op patiëntcomfort en langdurige gezondheidsvoordelen.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1063/5.0222247en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Alejandro Garzón, Roman O. Grigoriev. Ultra-low-energy defibrillation through adjoint optimization. Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 2024; 34 (11) DOI: 10.1063/5.0222247Deel dit artikel