V univerzitnom prostredí vznikol vedecký výskum, ktorý by v budúcnosti mohol nahradiť srdcovú defibriláciu pomocou elektrických impulzov.
V medicínskom výskume na John Hopkins University sa lekársky výskumníci zaoberali optickou defibriláciou. Práve optická defibrilácia je jednou z potenciálnych možností, ktorá by mohla nahradiť aplikáciu bolestivých elektrických šokov s cieľom obnoviť normálny srdcový rytmus. Pri defibrilácii pomocou elektrických impulzov sa taktiež zvyšuje aj riziko poškodenia srdcového tkaniva.
Bezbolestná liečba srdcovej arytmie
Technológia by mohla byť účinná nielen v akútnych prípadoch, ale aj pri pacientoch, ktorý trpia rôznymi druhmi fatálnej srdcovej arytmie. Nepravidelný srdcový tep a rôzne kardiologické poruchy, ktoré súvisia so srdcovou arytmiou môžu mať v priebehu niekoľkých minút smrteľné následky.
Pracujeme na optickej defibrilácii srdca, prostredníctvom ktorej bude svetlo podávané pacientovi, ktorý prežíva zástavu srdca a my budeme môcť obnoviť normálne fungovanie srdca miernym a bezbolestným spôsobom,
vyjadrila sa k medicínskemu výskumu Natalia A. Trayanova, profesorska v oblasti biomedicínskeho inžinierstva, ktorá dohliadala na časť výskumu, ktorý prebiehal na John Hopkins University.
Neurologické experimenty aplikované v kardiológii
Myšlienka optickej defibrilácie pramení z pokrokov vo vedeckom výskume v oblasti optogenetiky. Jedná sa o súbor moderných technológii, pomocou ktorých je možné manipulovať s jednotlivými funkciami mozgovej činnosti. Optogenetika je zatiaľ experimentálnou vedou, ktorá však bola vedcami z John Hopkins University rozšírená aj na vedecký výskum nielen v rámci mozgovej činnosti, ale aj srdcovej.
Pri pokusoch s myšami boli do živého srdcového tkaniva aplikované proteíny citlivé na svetlo. Proteíny, ktoré sa nachádzali v bunkách bolo možné použiť na úpravu elektrickej aktivity v bunkách pomocou svetelných lúčov.
Pokus s myšami bol vykonávaný vedeckým tímom na nemeckej univerzite v Bonne. Bunky v srdciach myší boli geneticky upravené na produkciu proteínov. Ak bolo na orgány aplikované svetlo, zákonite sa zmenila elektrická aktivita v orgáne. Svetelný pulz trvajúci v priebehu jednej sekundy aplikovaný na myšie srdce v priebehu fibrilácie umožnil obnovenie normálneho srdcového rytmu.
Jedná sa o dôležitý výsledok, v ktorom sa po prvý krát experimentálne potvrdilo, že svetlo môže byť použité pri defibrilácii srdcovej arytmie,
vyjadril sa k experimentu Thomas Bruegmann z University of Bonn v Nemecku, ktorý bol vedúcim štúdie, ktorá bola uverejnená v Journal of Clinical Investigation.
Testovanie pomocou počítačových modelov
V rámci univerzitného výskumu na John Hopkins University vykonávali výskum, ktorý by mal odhaliť potenciál aplikácie svetelnej technológie v oblasti kardiológie, zaoberajúcej sa činnosťou ľudského srdca. Jednalo sa však o detailný počítačový model, ktorý bol odvodený zo snímkov magnetickej rezonancie pacienta po srdcovom infarkte s rizikom arytmie.
Simulácie ukazujú, že svetelný impulz do srdca by mohol zastaviť srdcovú arytmiu u tohto pacienta,
vyjadril sa výsledkom výskumu Patrick M. Boyle, jeden z autorov na John Hopkins University, ktorý bol taktiež jedným z autorov vedeckej štúdie.
Výskum optickej defibrilácie je zatiaľ v základnom experimentálnom štádiu. Zatiaľ nie je možné používať tento druh technológie na liečbu pacientov v medicínskej praxi. Výsledkom následného dlhodobého výskumu by mal byť implantovateľný optický defibrilátor. Podľa vedeckých pracovníkov môže vývoj v tejto oblasti trvať v rozpätí piatich až desiatich rokov.