La aorta artificial puede reducir la presión arterial de los pacientes

Crédito: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Ingenieros del Centro de Músculos Artificiales de la EPFL han desarrollado una aorta de silicona que puede reducir la fuerza con la que bombean los corazones de los pacientes. Su avance podría ofrecer una alternativa prometedora a los trasplantes de corazón.

«Más de 23 millones de personas en todo el mundo sufren insuficiencia cardíaca. La enfermedad generalmente se trata con un trasplante, pero debido a que los corazones donados son difíciles de conseguir, existe una necesidad continua de terapias alternativas. Con los nuevos avances en asistencia cardíaca podemos retrasar la necesidad de un trasplante e incluso eliminarlo por completo», dice el profesor Yves Perriard, director del Centro de Músculos Artificiales de la EPFL dentro de la Escuela de Ingeniería. Él y un equipo de alrededor de diez ingenieros del Laboratorio de actuadores integrados (LAI) de la EPFL han estado trabajando en una nueva tecnología de asistencia cardíaca durante los últimos cuatro años. Su descubrimiento, que emplea actuadores flexibles, ha sido publicado en Advanced Science.

Electrodos y una aorta de silicio

Nuestras aortas son naturalmente elásticas. Se expanden a medida que se les bombea sangre desde el ventrículo izquierdo del corazón y luego se contraen para distribuir la sangre al resto del cuerpo. Pero en los pacientes que padecen enfermedades como la insuficiencia cardíaca, el corazón tiene que trabajar más para cumplir este ciclo. Para aliviar la carga del corazón, los ingenieros de la EPFL han diseñado una aorta artificial hecha de silicona y una serie de electrodos. Su dispositivo se implanta justo detrás de la válvula aórtica y amplifica los esfuerzos de la aorta, funcionando como una «aorta aumentada». Cuando se aplica voltaje eléctrico al dispositivo, la aorta artificial se expande a un diámetro mayor que el de la aorta natural. “La ventaja de nuestro sistema es que reduce la presión sobre el corazón del paciente. La idea no es reemplazar el corazón, sino asistirlo”, dice Yoan Civet, científico del LAI.

Crédito: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Ayudando al corazón a gastar menos energía

Para validar su sistema, los ingenieros construyeron un simulador que consiste en bombas y cámaras que replican el flujo sanguíneo y la presión condiciones dentro de un corazón humano. «Al probar nuestro dispositivo en el simulador, pudimos reducir la cantidad de energía cardíaca requerida en un 5,5%», dice Civet. El equipo de investigación ahora planea realizar más pruebas de su aorta artificial y ya está trabajando en un nuevo diseño que ofrece un mejor rendimiento.

Sin embargo, el verdadero desafío radica en el paso de fabricación. «Comenzamos desde cero y tuvimos que desarrollar un nuevo proceso de producción que nos permitiera aumentar el volumen del tubo de silicona. También tuvimos que superar un problema de avería eléctrica. Debido a nuestro diseño multicapa, solo la mitad de electricidad asequible se alcanzó el campo en comparación con un sistema de membrana única. Tuvimos que solucionar el problema y luego encontrar una solución», dice Civet. El equipo de investigación ha presentado una patente para su tecnología. La esperanza es que su descubrimiento pueda usarse para tratar otras afecciones médicas, como trastornos urológicos, que requieren un enfoque similar.

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Una pequeña bomba ayuda a los corazones debilitados Más información: Morgan Almanza et al. Viabilidad de una aorta aumentada con elastómero dieléctrico, ciencia avanzada (2021). DOI: 10.1002/advs.202001974 Proporcionado por Ecole Polytechnique Federale de Lausanne Cita: La aorta artificial puede reducir la presión arterial de los pacientes (3 de febrero de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/ news/2021-02-aorta-artificial-patients-blood-pression.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.