西北和乔治·华盛顿大学的研究人员开发了有史以来的第一个短暂起搏器,这是一种无线,无电池,完全植入的起搏器,在不再需要后消失了。
瘦弱,轻巧的设备可用于心脏手术后需要临时起搏或等待永久起搏器的患者。起搏器的所有成分都是生物相容性的,并且在五到七个星期的过程中自然吸收到人体的生物流体中,而无需手术提取。
该设备使用近场通信协议从外部的远程天线中无线收获能量,这与用于电子付款和RFID标签中的智能手机中使用的技术相同。这消除了对笨重的电池和刚性硬件的需求,包括电线(或导线)。这可能导致感染,但它们也可能被疤痕组织包裹,在去除时会进一步损害。
该研究将于6月28日发表在《自然生物技术》杂志上。该论文展示了该设备在一系列大型和小动物模型中的功效。
领导该设备开发的西北地区约翰·罗杰斯(John A.“我们的无线,短暂的起搏器通过消除对经皮铅进行手术提取程序的需求来克服传统临时设备的关键缺点,从而提供了降低成本和改善患者护理结果的潜力。这种不寻常的设备可以代表临时起搏技术的未来。”
“有时患者只需要暂时进行起搏器,也许是在接受心脏病手术,心脏病发作或药物过量后才需要,”西北医学的心脏病专家Rishi Arora博士说,他共同主持了这项研究。“在稳定患者的心脏之后,我们可以去除起搏器。当前的护理标准涉及插入电线,该电线保持在适当的位置三到七天。这些有潜力被感染或脱落。”
GW的Igor Efimov说:“瞬态电子平台开设了一个全新的医学和生物医学研究篇章。”“该技术基础上的可生物吸收材料使创建大量诊断和治疗性瞬态设备,以监测疾病和疗法的进展,提供电气,药理,细胞疗法,基因重编程等等。”
目前,要在心脏直视手术后建立临时起搏,外科医生必须在手术过程中缝在心肌上的临时起搏器电极上。这些导线可以退出患者胸部的正面,连接到外部起搏盒,该盒子发出电流以控制心脏的节奏。
当不再需要临时起搏器时,医生会卸下起搏器电极。尽管罕见,但植入的临时起搏器的潜在并发症包括感染,移位,撕裂或受损的组织,出血和血凝块。
借助西北和GW的瞬态起搏器,外科医生和患者可以避开这种潜在的冒险手术。完全植入的设备是轻的,250微米厚,重量小于一半。柔软而柔韧,它封装了轻轻地层压到心脏表面以传递电脉冲的电极。
Arora说:“我们可以植入这种无铅生物相容的起搏器,而不是使用可能被感染和脱落的电线。”“电路直接植入心脏表面,我们可以远程激活它。在几周的时间里,这种新型的起搏器“溶解”或自行降解,从而避免了需要进行物理去除起搏器电极。对于术后患者来说,这可能是一次重大胜利。
他补充说:“通过进一步的修改,最终有可能通过腿或手臂的静脉植入这种可生物吸收的起搏器。”“在这种情况下,也有可能向患有心脏病发作或接受基于导管手术的患者(例如经导管主动脉瓣置换术)提供临时起搏。”
不参与这项研究的西北医学心脏外科医生杜克·蒂姆·帕姆(Duc Thinh Pham)博士认为,瞬时起搏器无疑会使他的患者更加舒适。在目前的起搏器中,在插入线索后几天,患者经常感到不适。然后,他们必须限制自己的运动和活动,以防止潜在客户脱落。
帕姆说:“这个短暂的起搏器非常出色。”“除了解决偶尔因阻塞或心律不齐而需要临时起搏的后心外科手术患者的主要问题外,该设备还解决了患者舒适性,自由移动和康复能力的次要问题。如果成功,该设备将大大改善患者的术后课程。”
这是罗杰斯实验室(Rogers Lab)的生物可吸收电子医学的第二个例子,该实验室已经研究了瞬态电子学已经十多年了。2018年,罗杰斯(Rogers)及其同事展示了世界上第一个可生物吸收的电子设备,这是一种可生物降解的植入物,可加速神经再生。该团队的生物吸收设备完全无害,类似于可吸收的针迹。充分降级后,设备通过人体的自然生物过程完全消失。
切斯特·C(Chester C.“当我第一次了解生物学可吸收神经刺激剂时,我联系了罗杰斯教授,以探索使用这项技术来调整心脏的可能性。他已经开始与Efimov博士合作,开发了可生物吸收起搏器的小型版本,以证明概念。然后,我们与两支球队合作,开发了更大版本的生物可吸收,无铅心脏起搏器,可以在人体规模上有效。这是我们通过桥接工程和医学专业知识来在西北地区创造的一个很好的例子。”
根据患者的不同,可能需要几天到几周的任何地方需要一个临时的起搏器。通过改变设备中材料的组成和厚度,Rogers的团队可以控制其在溶解之前保持其功能的精确天数。
罗杰斯说:“我们是用不同类型的安全生物可吸收材料和优化体系结构来构建这些设备的,以确保一段时间内稳定的操作比临床上的必要时间更长。”yabo168vip com“我们可以定制设备以解决广泛的相关寿命。通常,瞬态技术总有一天可以为各种医疗状况提供治疗或治疗,从某种意义上说,作为一种工程形式的医学形式。”