Eletricidade sem fios alimenta implantes cardíacos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/07/2011

A configuração de teste usa uma grande bobina de transmissão, à direita, conectada à energia do prédio. À esquerda fica a bobina de recepção. A pequena bobina próxima está conectada à bomba cardíaca, que está trabalhando com o fluido da jarra.
[Imagem: University of Washington]

Bombas cardíacas

Os sistemas de assistência ventricular, ou bombas cardíacas, são bombas eletromecânicas desenvolvidas para dar um reforço temporário ao coração de pacientes que estão esperando por um transplante.

Ocorre que a tecnologia desenvolveu-se mais rapidamente do que o andar da fila de transplantes, o que fez com que esses assistentes ventriculares passassem a ficar cada vez mais no corpo dos pacientes, por vezes sendo usados continuamente por vários anos.

O problema é que eles precisam de um fio elétrico para alimentá-los. O fio, que sai pelo umbigo, é uma fonte séria de infecções - cerca de 40% dos pacientes sofrem de infecção, já tendo sido computados casos fatais.

Eletricidade sem fios

Por isso, pesquisadores das universidades de Washington e Pittsburgh, nos Estados Unidos, estão utilizando o conceito de transmissão sem fios de energia elétrica para alimentar esses dispositivos, eliminando a necessidade da fiação e do "cordão umbilical" elétrico.

O conceito é diferente dos nanogeradores para alimentação wireless, que prevê a geração no próprio implante, mas tem a vantagem de poder ser implantada mais rapidamente.

Joshua Smith e seus colegas construíram uma variação da chamada energia indutiva, na qual uma bobina transmissora emite ondas eletromagnéticas de uma determinada frequência, e uma bobina receptora capta essa energia e a utiliza para carregar uma bateria ou alimentar diretamente um aparelho.

Nesse novo sistema de transmissão de energia - que também é indutivo - o equipamento ajusta a frequência e potência conforme varia a distância e a orientação entre as bobinas transmissora e receptora.

Segundo os pesquisadores, isso permite a transmissão sem fios de eletricidade por distâncias maiores do que o que havia sido demonstrado de forma prática até agora.

"A intuição da maioria das pessoas sobre a transmissão de energia wireless é que se dispõe de menor potência quando o receptor se afasta do transmissor," explica Smith. "Mas, com esta nova técnica, há um regime no qual a eficiência de fato não se altera com a distância.

Recarregamento de implantes médicos

Na verdade, a potência permanece constante ao longo de uma distância equivalente ao diâmetro da bobina - uma bobina de 5 centímetros de diâmetro, por exemplo, mantém a potência em uma faixa de 5 centímetros, enquanto uma bobina de 30 centímetros garante a potência em uma área de 30 centímetros.

Parece não ser muito, é mais do que suficiente para passar pela pele e pelo corpo humano e alimentar o implante médico.

Como a faixa de alcance é pequena, a ideia dos pesquisadores é usar o sistema de energia wireless para recarregar uma bateria no interior do implante.

A bateria garante energia para o aparelho durante duas horas, o que dá ao paciente a liberdade para andar pela casa, tomar banho ou mesmo liberdade para pequenas saídas de casa, o que não é possível hoje.

Transmissores acoplados à cama do paciente poderão permitir que ele durma sem qualquer preocupação com seu implante.

O sistema está em fase de avaliação e, agora, será testado em animais.