Nature子刊：“永久”心脏起搏器即将到来！

永久起搏器植入是目前缓慢性心律失常唯一有效的治疗措施。然而，目前虽名为“永久”的起搏器电池能源实际上十分有限，其临床实际平均使用寿命在8~10年。许多患者一生需要多次手术，更换多个起搏器，这会增加患者的医疗负担和手术并发症风险。因此研制真正“永久”的起搏器一直是医患双方共同的心愿。

近日（2024年1月），国家心血管病中心、中国医学科学院阜外医院心律失常中心华伟教授，中国科学院北京纳米能源与系统研究所李舟研究员，北京航空航天大学刘卓副教授和杭州电子科技大学王宁宁教授等联合研发了一种新型自供能、无导线起搏器。其初步研究成果在线发表于Nature Communications。

该起搏器为胶囊形装置，直径6.8mm、体积约1.52cc、质量仅1.75g。据大型动物模型演示，起搏器通过自制导管递送系统经静脉微创手术植入到心腔内，并在右心室释放，固定在心室肌上。伴随着心脏周期性的收缩舒展，该起搏器通过整合电源管理系统和低功耗起搏电路，实现了对房室传导阻滞疾病模型动物的有效起搏，并且实验动物并未出现心脏穿孔、心包积液、血栓等并发症。

文章指出，该设备可从心脏运动中获取生物力学能量，为起搏器模块供电，具有无引线、无电池、经导管介入、重量轻等显著优势。

基于能量收集装置（EHU）和心脏运动之间的协同作用，能量的持续供应使起搏器能够稳定工作，从而防止因能量耗尽而更换设备所带来的围手术期风险。此外，为了保证心脏的生理活动，整个装置采用了轻质材料，以减轻心脏的负荷。微创介入与输送技术降低了手术外源性感染和组织创伤的风险。胶囊结构便于通过静脉系统进行植入，并提高了体内EHU的能量转换效率。从理论上讲，该起搏器从四次心跳中获取的能量将高于商用无导线心脏起搏器的起搏阈值能量。

同时，EHU主要由聚合物材料构建，这为起搏器在临床应用中与MRI检查兼容提供了可行性。具体来说，起搏器具有良好的血液和组织相容性，不会引起心内膜的显著炎症。手术三周后，实验动物保持了正常的生存状态。

总之，这一研究工作进一步推动了心脏起搏器的升级变革，为未来实现真正的“一次植入，永久工作”的无导线心脏起搏器提供了一种全新的设计理念。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-44510-6

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