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无源、无线基于光学技术的新型起搏器

嘉峪检测网        2022-11-14 14:31

起搏器作为心衰治疗的器械之一,由起搏器、起搏电极导线及程控仪组成,其中起搏器和起搏电极导线植入人体,起搏器相当于发电机,而起搏电极导线相当于传导束支。

 

目前临床常用的起搏器,可以理解为有源(电池)有线(电极)类型,有手表大小。通过静脉穿刺,将电极植入右心房和右心室,起搏器部分置于锁骨下区域皮下、胸大肌表面(植入区域会有轻微隆起。

 

无源、无线基于光学技术的新型起搏器

 

新一代的起搏器则聚焦于无线起搏器,即将电源和电极合体,利用经导管的方式进行植入。无线起搏器只有一个硬币的大小,植入手术的时间也少。它术后不会留下疤痕,也不太容易发生感染。

 

1通过上述的技术演进,我们能看到,起搏器不断克服的痛点有:

 

植入路径和时间

 

手术本身对人的损伤

 

术后感染

 

当然,这里面也有一些病患只适合装起搏器,以及成本等因素的影响。

 

2在起搏器的痛点里,一直还有一个比较重要的,就是电池的电量(电能)。任何植入产品的“寿命”都是其研究的重心,而作为有源植入物,电量极其关键。

 

最近,一项来自美国的新技术,则让我们看到了起搏器未来的另一种可能,即无源,无线的基于光学技术的新型起搏器。

 

该起搏器基于一种新的数字编码而制造成的网状设计,该网状设计可以包裹整个心脏。光学技术和光遗传技术是技术来源。

 

目前的起搏器通过用钩爪或螺钉将导线或接触点植入心脏,当这些导线上的传感器检测到危险,就会发送电击以重置心跳。由于信号发送的无差别,导致心脏内的所有细胞都会同时受到打击,包括疼痛感觉。

 

而基于光学技术发送的信号更具针对性,而非无差别的全部发送。

 

光遗传学技术可以治疗对光敏感的细胞(通常是神经元),它利用光来影响这些细胞的行为。该技术仅针对心肌细胞,即触发收缩并构成心脏跳动的肌肉细胞。这种精确度不仅减轻起搏器患者的疼痛,还可以让起搏器以更适当的方式对不同类型的不规则行为做出反应。如在房颤期间,心脏的上下腔室不同步跳动,起搏器可使这两个部分重新对齐。

 

这也是为什么该设计需要包裹整个心脏的原因。

 

3该起搏器设计模型由四个花瓣状结构组成,由薄而柔韧的薄膜制成,包含光源和记录电极。

 

由于该系统使用光而不是电信号来影响心脏,因此即使在需要除颤时,该设备也可以继续记录信息。而在目前的起搏器中,来自除颤的电信号会干扰记录能力,使医生无法完整地了解心脏事件。

 

目前该起搏器只做了相关的动物实验,还未进入到临床。

 

无源、无线基于光学技术的新型起搏器

 
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来源:CCI心血管医生创新俱乐部