正常的心脏节律是维持人体功能活动的最基本因素。而当心脏出现过缓或停跳问题时往往就会危及生命。这个时候心脏起搏器就起到了决定性的作用。至今,植入式心脏起搏器已经延长了数百万人的生命,堪称是医学史上的奇迹!而据我国最大的出国就医服务机构盛诺一家介绍,最近,一项医疗研究正计划给植入式心脏起搏器开展革命性的技术转变。
研究人员正在专注开发不需要电池的心脏起搏器。其先进性在于用压电转换系统将胸腔内每次心跳的振动能量转化为电能为起搏器提供动力。
“从本质上来说,我们正在发展一种技术,使心脏起搏器由其调节的心脏区域供电。”主持该研究的Buffalo大学工程与应用科学学院机械工程副教授M. Amin Karami如是说。该技术可以消除全世界数百万患者每隔5到12年就更换电池的医疗风险,高额花费及不便。起搏器最初的发展要追溯到近一个世纪之前。一开始,主要着力于解决患者能在体外携带相关设备的问题。1960年外科医生在纽约Buffalo首次成功植入人体心脏起搏器。该设备由Buffalo大学校友Wilson Greatbatch发明,使病人生命延续了18个月。(注:虽然早在1958年一位瑞典病人就接受了植入式心脏起搏器,但设备只正常工作了三小时。)
自1960年以来起搏器虽然一直在改进,尺寸不断减小,电池使用寿命也更长,甚至有一些能链接到计算机的“智能”起搏器,但其基本设计仍然沿用的是Greatbatch的模型。大概怀表大小的起搏器,通过胸部切口植入皮下。将起搏器由电线(也称为引线)与心脏连接,产生调节心脏活动的电信号。新的无线起搏器模块不需要导线,因为它紧贴着心脏,这消除了潜在的无效调节信号,但该设备仍旧依赖于电池供能,必须经常更换电池保持心脏起搏器的正常工作。生命在于(心脏的)运动,不能片刻停息。
心脏动力起搏器的灵感来源于Karami的博士研究课题:压电效应在无人机和桥梁方面的应用。他想将这些知识应用到人体上来。
因为心脏是不断运动的,故其是起搏器动力来源的不二选择。“看心脏的运动,即使是在动画中,也是很令人惊叹的,”Karami说。“心脏运动幅度显著,反过来,这种运动产生了我们现在才搞清楚如何来收获的可观能量。”
有意思的是,盛诺一家获悉Karami不是此想法的第一人。他发现20世纪60年代有过相同的设计尝试,只是他们缺乏相关的科学知识和现代科技。现在万事俱备,也许再过不久我国患者通过出国就医就能够装备这种不需要电池的心脏起搏器!

