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Arrivano i cateteri con palloncino di ultima generazione

I nuovi cateteri con palloncino hanno dei sensori che trasmettono molte informazioni sul tessuto del cuore

I cateteri con palloncino sono comunemente usati per l'angioplastica, per il posizionamento di stent e altre operazioni al cuore. Un team di scienziati americani ha introdotto un’importante innovazione unendo le ultime scoperte dell’elettronica alle tecnologie mediche: è stato creato un catetere che ha una serie di sensori sulla superficie del palloncino, che è in grado di fornire moltissime informazioni sul paziente durante l’intervento.

Elettronica e medicina insieme per creare i nuovi cateteri

Grazie ai nuovi cateteri con palloncino, i cardiologi potrebbero presto essere in grado di usare l'elettronica per i cuori dei loro pazienti con la minima invasività, permettendo diagnosi più sofisticate ed efficienti e il trattamento delle aritmie. Un team di scienziati dei materiali, ingegneri meccanici ed elettrici e alcuni medici hanno integrato con successo l’elettronica con i cateteri a palloncino endocardici. Gli scienziati, guidati da John A. Rogers, fondatore della cattedra Lee J. Flory in Ingegneria dell’Illinois, il team ha pubblicato i risultati sulla rivista specializzata Nature Materials.

Il team ha già sperimentato un foglio laminato con dei sensori che potrebbe essere inserito sulla superficie del cuore. Ora gli esperti hanno esteso la loro tecnologia ai cateteri endocardici a palloncino, tra i più comuni dispositivi meno invasivi per le procedure cardiache.

I cateteri sono lunghi tubi flessibili, che possono essere infilati attraverso una vena o un’arteria per raggiungere la parte interna del cuore. I cateteri con palloncino sono comunemente usati per l'angioplastica, per il posizionamento di stent e altre procedure. Quando sono sul posto desiderato, il palloncino si gonfia e preme delicatamente contro il tessuto circostante per aprire i vasi o le valvole.

I cardiologi specializzati in disturbi del ritmo cardiaco usano cateteri con degli elettrodi per il rilevamento e la mappatura delle aritmie e per l'ablazione, o per la soppressione selettiva di piccoli gruppi di cellule che battono fuori ritmo. Le attuali procedure invasive per l’aritmia coinvolgono due dispositivi rigidi: uno che mappa il cuore punto per punto alla ricerca di irregolarità, e uno con un elettrodo alla fine che sopprime i punti individuati come irregolari, uno alla volta.

Il team di Rogers ha sviluppato un catetere che può svolgere entrambe le funzioni contemporaneamente in vaste zone del cuore, utilizzando dei sensori multifunzionali integrati e degli elettrodi.

"E’ tutto in uno, in modo da poter mappare e intervenire", ha detto Rogers, professore di Scienza e Ingegneria dei Materiali. "L'idea è che invece di avere una mappatura single-point e separare il catetere per lo “zapping”, c’è un palloncino che offre tutte le funzionalità, in una modalità per cui può fare la mappatura del tessuto in un unico passaggio. Bisogna solo gonfiarlo proprio nella cavità e spingere dolcemente tutti gli elettrodi contro il tessuto".

A cosa servono i sensori dei cateteri con palloncino?

I ricercatori hanno creato un reticolo di nodi di sensori minuscoli che potrebbe essere montato direttamente su un catetere a palloncino convenzionale. Il dispositivo contiene una matrice di sensori per misurare l'attività elettrica del cuore, la temperatura, il flusso di sangue, e la pressione. L'intero sistema è progettato per funzionare in maniera affidabile quando il pallone si gonfia e si sgonfia.

La difficoltà maggiore per i ricercatori è stata assicurare la piena funzionalità dei dispositivi elettronici a tutti i livelli di gonfiaggio del palloncino del catetere. Dal momento che il centro del palloncino si estende, hanno dovuto capire l’influenza della deformazione sui sensori nei punti che si trovano in zone con più o meno tensione.

 

 

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