[科普中國]-自驅(qū)動(dòng)起搏器問世 或?yàn)槠鸩餮芯刻峁┬路较?

英國《自然·通訊》雜志于2019年4月23日發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于自驅(qū)動(dòng)起搏器的生物工程研究。中美科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種不用電池，可通過收集心跳產(chǎn)生的能量來給心臟起搏器供能的裝置。這種裝置被植入成年豬體內(nèi)后，還可以糾正竇性心律不齊。

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2012年6月4日，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院副院長李學(xué)奇教授在黑河市第二人民醫(yī)院為患者做起搏器植入術(shù)。（邱齊龍/人民圖片）

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起搏器已經(jīng)是大家比較熟悉的電子治療儀器，普通心臟起搏器的工作原理是由電池供能發(fā)出電脈沖，通過導(dǎo)線電極的傳導(dǎo)刺激其所接觸的心肌，心肌細(xì)胞受到刺激產(chǎn)生興奮，并通過細(xì)胞間的縫隙連接或閏盤連接向周圍心肌傳導(dǎo)電脈沖，導(dǎo)致整個(gè)心房或心室興奮，進(jìn)而產(chǎn)生收縮活動(dòng)。心臟起搏器一般適用于緩慢性心律失常、快速性心律失常及非心電性疾病，如預(yù)防陣發(fā)性房性快速心律失常、頸動(dòng)脈竇暈厥、雙室同步治療藥物難治性充血性心力衰竭等。隨著心臟起搏器植入技術(shù)的成熟，起搏器并發(fā)癥及故障的總體發(fā)生率僅為1%左右。

普通起搏器一般可維持7至10年，電池占據(jù)了起搏器50%以上的體積和60%以上的重量，電池越大壽命越長，但只要是使用電池供能，就一定會(huì)有電池電量耗盡的一天。在這個(gè)問題的處理上，一部分學(xué)者選擇去制作擁有更高能量密度的鋰電池，而中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所李舟、美國佐治亞理工學(xué)院王中林及其同事選擇了新的方向，據(jù)科技日報(bào)報(bào)道，此次中美科學(xué)家團(tuán)隊(duì)所發(fā)明的裝置也許提供了解決這個(gè)問題的新答案。他們合作開發(fā)了一種可植入式發(fā)電機(jī)，可以從心臟搏動(dòng)中收集足夠的能量，為商用起搏器供能。這個(gè)能量收集器配有一個(gè)電源管理單元和一個(gè)起搏器，具有良好的生物相容性和機(jī)械耐久性。

遺憾的是，這種能量收集器還處于研究當(dāng)中，并不能夠投入使用。雖然它已經(jīng)可以做到‘一次心跳，一次起搏’，但如果想要實(shí)現(xiàn)更多功能，滿足更多復(fù)雜精密的心臟起搏器活動(dòng)，能量還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。但是這依然是解決心臟起搏器供電問題的曙光，相信在不遠(yuǎn)的未來，專家們就可以真正讓這個(gè)裝置造福更多飽受心臟疾病之苦的病友。

本文由武漢亞洲心臟病醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)副主任醫(yī)師肖紅艷進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。