对于心脏病患者而言,“植入式心脏起搏器”是恢复正常心律的“救命神器”。然而植入式设备电池耗尽后,患者须再次接受手术更换设备。如何实现植入式电子设备的“终身免维护运行”,是该领域面临的核心挑战。
近日,中国科学院大学(简称“国科大”)、清华大学、清华大学北京清华长庚医院、北京大学、北京大学第三医院、中国医学科学院阜外医院等多家单位组成的研究团队,历经近七年联合攻关,成功研发出胶囊尺寸的微型共生型自供电无导线心脏起搏器,相关研究成果刊载于权威期刊《自然-生物医学工程》上。
这款起搏器能通过电磁感应技术,从心脏自身的跳动中收集动能,并将其转化为电能,其输出功率已突破起搏器终身运行的能量阈值,可稳定驱动起搏电路,实现对心脏节律的精准调控。同时,大幅降低手术创伤。团队创新设计的极简磁悬浮能量缓存结构,不仅最大限度减少了能量损耗和机械摩擦,还实现了近零启动阈值、高动能转换效率及稳定的心内平均输出功率,大幅提升了设备长期运行的稳定性。
在动物实验中,该起搏器能持续实现能量自给,并稳定发挥起搏治疗的功能,有效调控实验动物的心脏节律,充分验证了其临床转化可行性。
该技术突破有望将起搏器的使用寿命延长至与自然心脏一致的水平,有助于破解患者二次手术的难题,为植入式电子器件实现“终身免维护”和“人机共生”开辟了全新路径。
据新华社