最新研发:无需电池的自动心脏起搏器

工程师研发出首款自动腕表式心脏起搏器,可以利用自动上发条原理,为心脏起搏器提供持续动力。

       工程师研发出首款自动腕表式心脏起搏器,可以利用自动上发条原理,为心脏起搏器提供持续动力。


       在美国,超过300万患者依靠电子心脏起搏器调节心跳。由于现有的电子起搏器都须使用电池,电池寿命一般为5~8年,而且连接设备和心脏的电导线也会逐渐磨损,所以,为了确保设备正常工作,到了一定时间,病人往往只能通过手术来更换电池或电导线。

       为了彻底摆脱电池和电导线的束缚,瑞士伯尔尼大学的生物医学工程师受两个多世纪前自动上发条钟表机械技术的启发,研发出了一种全新的心脏起搏器,可以利用患者自身的心脏跳动,为设备提供持续动力。

       1777年,人类发明了自动手表,配戴时,表内的自重摆陀可因手腕的活动而旋转,从而达到上发条的效果。当盘簧完全盘紧时,它就会展开并带动手表齿轮的转动。在现代生活中,这类的传动装置可以用来驱动微型发电机并实现发电的目的。

       瑞士的研究小组发现,用同样的原理,跳动的心脏也可以给起搏器上发条。研究人员去掉自动手表上显示时间的部分,将发条装置安放在一个3厘米宽的小盒中,并缝合至活猪的心肌中。该装置的输出功率为50毫瓦,而市面上常见的起搏器所需的电力大约为10毫瓦,因此该装置可以轻松驱动电子心脏起搏器。

       阿德里安·楚布根(Adrian Zurbuchen)认为,“目前设备的设置尚未理清头绪”,2014年夏末,他在欧洲心脏病学会(European Society of Cardiology,ESC)的会议上提交了此项研究的相关细节。电导线将手表部件与一个装有电子设备和起搏器的盒子连接在一起,最终目标是实现系统的一体化设计,从而摒弃传统的电导线。美国罗切斯特大学医学中心起搏器门诊主任斯宾塞·罗塞罗(Spencer Rosero,没有参与这个项目)预计,这种设备要想真正得以应用还有待时日。他还说,如果测试成功的话,医学界将可能见证首款集成电池和能量采集部件的心脏起搏器的诞生。
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