Nový typ kardiostimulátoru zvládne reagovat na pacientův dech i tlak krve. Vědci z ICRC jej teď chtějí uvést do praxe

V rámci mezinárodního konsorcia CResPulse, kterého jsou nedílnou součástí také vědci Mezinárodního centra klinického výzkumu (ICRC), by měl vzniknout nový typ inteligentního kardiostimulátoru, který zvládne okamžitě reagovat na specifika pacientova těla. Technologie by měla přispět k úspěšnější, individuálně přizpůsobené léčbě kardiovaskulárních onemocnění. Práce na prototypu začaly v ICRC s nástupem léta, odhaduje se, že do 10 let by se mohl přístroj začít používat v běžné klinické praxi.

Respirační sinusová arytmie (RSA) je přirozený jev, kdy se srdeční tep mění podle toho, jak dýcháme – zpomaluje při výdechu a zrychluje při nádechu, což zjednodušuje srdci práci a zejména v noci jej umožňuje lépe regenerovat.

S přibývajícím věkem ale tento mechanismus může oslabovat, což souvisí se zhoršeným zdravím srdce nebo metabolismu. Narušení tohoto propojení bývá typické pro pacienty s infarktem myokardu, srdečním selháním, cukrovkou, po mozkové mrtvici nebo pacienty trpící Parkinsonovou nemocí.

Profesorovi Alainu Nogaretovi z britské University of Bath se podařilo vyvinout inovativní hardwarový generátor centrálních vzorců, který přirozenou respirační sinusovou arytmii věrně simuluje. Neuronová síť se synchronizuje s fázemi dechového cyklu, tedy s okamžiky nádechů a výdechů, a upravuje intervaly srdeční stimulace, takže se mnohem lépe a přirozeněji přizpůsobuje specifikům těla jednotlivých pacientů.

Projekt CResPace, kterého bylo Mezinárodní centrum klinického výzkumu (ICRC) od roku 2016 součástí, potvrdil, že adaptivní stimulace zlepšuje srdeční výdej, snižuje riziko arytmie a podporuje také regeneraci transverzálních tubulů, zásadní součásti kardiomyocytů, tedy srdečních svalových buněk, která přenáší elektrický signál z povrchu buňky do jejího nitra. Srdeční svalovina se tak obnovuje, a to už po čtyřech týdnech od nasazení.

A na tento výzkum se nyní v ICRC navazuje „Chceme zjistit, jak lépe číst dechové vzorce. Napodobení přirozené spolupráce mezi dechem a srdcem by mohlo být klíčem k novým, personalizovaným přístupům, hlavně u pacientům s těžkým srdečním selháním nebo závažnými poruchami srdečního rytmu,“ uvádí kardiolog FNUSA a vědec ICRC Martin Pešl.

Nový typ kardiostimulátoru se zvládne individuálně přizpůsobit fyziologických signálům pacientova těla. V klinické praxi by se měl začít používat do 10 let.

Vzniknout by měl nový inteligentní kardiostimulátor pro srdeční resynchronizaci. V rámci projektu vyvinou odborníci pokročilé matematické nástroje, díky kterým budou implantáty v reálném čase také snímat nervovou aktivitu.

Martin Pešl působí jako výzkumník v rámci ICRC i jako lékař na I. interní kardioangiologické klinice Fakultní nemocnice u sv. Anny

Zařízení by se mělo zvládnout přizpůsobit fyziologickým signálům pacientova těla, a tím obnovovat procesy, které jsou v důsledku onemocnění oslabovány. „Nový typ kardiostimulátoru zvládne tep po tepu upravovat srdeční frekvenci i časování srdečních oddílů podle pacientova dechu nebo množství kyslíku a oxidu uhličitého v krvi,“ doplňuje Martin Pešl.

Konsorcium CResPulse spojuje multidisciplinární výzkumné týmy z ICRC, University of Bath a Medizinische Universität Wien. Brněnské ICRC, společné pracoviště Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně a Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, je jedním ze dvou subjektů v České republice, kterému se podařilo participovat na prestižním projektu v rámci výzvy EIC Transition pořádané Evropskou radou pro inovace. Výzkum může obdržet až 2,5 milionu Eur na přeměnu výsledků výzkumu v inovace s potenciálem uplatnění v ordinacích lékařů.

CResPulse projekt je podpořen z rámcového programu Evropské Unie Horizont Evropa na základě grantové dohody, číslo 101214165.

Financováno Evropskou unií. Názory a stanoviska vyjádřená v tomto dokumentu jsou však výhradně názory autora (autorů) a nemusí nutně odrážet názory Evropské unie nebo Výkonné agentury pro evropskou radu pro inovace a malé a střední podniky (EISMEA). Evropská unie ani poskytovatel grantu za ně nenesou odpovědnost.