Kevesebb műtét, hosszabb élettartam: új módszer a pacemakerekhez

A mesterséges intelligencián alapuló modell képes kiszámítani, hogy egy adott pacemaker funkciói közül melyek fogyasztják a legtöbb energiát. Ennek alapján az orvosok egyes, a páciens számára kevésbé szükséges funkciókat kikapcsolhatnak, így kímélve az akkumulátort.

Mivel a pacemakerek átlagosan 7–14 évig működnek, ez az új módszer akár több évvel is meghosszabbíthatja az élettartamukat. Ez nemcsak a betegek számára jelentene előnyt — csökkentve a csereműtétek számát —, hanem az egészségügyi rendszerek, például az NHS számára is jelentős költségmegtakarítást eredményezhet.

A kutatás eredményeit a PLOS One folyóiratban publikálták, „Cardiac implantable electronic devices’ longevity: A novel modeling tool for estimation and comparison” címmel. Az egyetem nyílt hozzáférésűvé tette az eszközt, hogy a világ bármely orvosa felhasználhassa klinikai döntéseihez.

„Ez az első lépés afelé, hogy az orvosok pontosabban kiválaszthassák, melyik pacemakert és mely funkciókat érdemes aktiválni az adott beteg számára” – mondta Dr. Klaus Witte, a Leeds-i Egyetem kardiológus oktatója és kutatója. „Ezzel késleltethető vagy akár el is kerülhető a pacemaker-akkumulátor cseréje — ami jó a betegeknek, az NHS-nek és a társadalomnak is.”

Prof. Pascal Defaye, a grenoble-i egyetem kutatója hozzátette: „Ez egyedülálló megközelítés, mert valós adatokon alapul, és lehetővé teszi az eszközök, beállítások és gyártók közvetlen összehasonlítását.”

A pacemaker egy apró, bőr alá ültetett eszköz, amely elektromos impulzusokkal tartja egyenletes ritmusban a szívet. A mellkas felső részébe helyezett kis fém tokban akkumulátor és számítógép található, amely vezetékeken keresztül kapcsolódik a szívhez. Ha a szívverés lelassul vagy kimarad, a pacemaker impulzust küld, hogy helyreállítsa a ritmust.

A modern pacemakerek számos extra funkcióval rendelkeznek — például aktivitásfigyeléssel, távoli adatküldéssel vagy a szívkamrák összehangolt vezérlésével —, ám ezek mind különböző mértékben terhelik az akkumulátort.

A kutatók a pacemakerek felhasználói kézikönyveiben található adatokat elemezték, és szimulációk segítségével kiszámolták, mely funkciók használják a legtöbb energiát. A modellt valós betegek adataival is ellenőrizték.

Eredményeik pontosan megmutatták, mely funkciók rövidítik meg leginkább az akkumulátor élettartamát, és hány évvel növelhető annak működése bizonyos beállítások kikapcsolásával.

„Gyakran nem tudjuk, hogy egy-egy opció mennyire meríti a pacemakert” – mondta Witte. „Most már a beteggel együtt át tudjuk beszélni, mely funkciók valóban szükségesek, és melyek csupán kényelmi extrák – illetve, hogy mindez mit jelent az akkumulátor élettartamára nézve.”

Witte szerint a pacemaker kiválasztása és programozása olyan, mint autót venni: „Tudnunk kell, mely extrákra van szükségünk, és melyek nélkül is jól megvagyunk.”

A kutatócsoport munkáját francia szakértők – Prof. Pascal Defaye, Dr. Serge Boveda és Jean-Renaud Billuart – is segítették, utóbbi a Microport ipari partner mérnökeként vett részt a fejlesztésben.

A cél a jövőben az, hogy az algoritmus segítségével az orvosok teljesen személyre szabott pacemaker-programokat készíthessenek, és ezzel nemcsak a betegek életminőségét, hanem az eszközök élettartamát is optimalizálják.