看到鉛筆尖旁邊的那個小矩形了嗎？這是一個起搏器——實際上是世界上最小的起搏器，剛剛在一項新研究中揭示。
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心臟起搏器是現代醫學中一些最令人印象深刻的創新。後數十年的精進，當今的模型結構緊湊，能夠收集豐富的數據，並且電池壽命長達數年。對於以下患者心跳太慢（心動過緩）或節律不規則，起搏器可能會改變生活。
但也有一些缺點。對於只需要臨時起搏器的患者來說，插入起搏器是一種相當侵入性的手術，會帶來感染和心肌損傷的風險。當涉及起搏器時，圍繞起搏器的挑戰尤其明顯或身體較小的人。
西北大學約翰·A·羅傑斯教授領導的科學家團隊登場。
相比之下，玉米粒看起來很大。
圖片來源：John A. Rogers/西北大學
“據我們所知，我們已經開發出了世界上最小的起搏器，”羅傑斯在一份聲明中說道。陳述。 “在兒科心臟手術中迫切需要臨時起搏器，而在這個用例中，尺寸小型化非常重要。”
共同主要作者 Igor Efimov 教授解釋說，大約 1% 的兒童出生時患有心臟缺陷，需要臨時起搏器。他們的心臟最終會自行修復，但在生命的第一周，這種醫療干預至關重要。
“這七天絕對至關重要，”葉菲莫夫說。 “現在，我們可以將這個微型起搏器放在孩子的心臟上，並用柔軟、輕柔的可穿戴設備對其進行刺激。並且無需進行額外的手術即可將其移除。”
其原因是，該裝置不僅比一粒米還小，而且是可生物吸收的——當不再需要它時，它會在體內分解，無害。
因為尺寸僅為 1.8 x 3.5 x 1 毫米，即使初次植入也不需要侵入性手術。它由嵌入式電極供電，當暴露於體液時會產生電流，因此無需擔心外部電池或引線。
從左到右：傳統起搏器、無引線起搏器和新型微型起搏器。
圖片來源：John A. Rogers/西北大學
埃菲莫夫解釋說，對於傳統的臨時起搏器，“電線實際上是從身體伸出的，連接到體外的起搏器上。當不再需要起搏器時，醫生會將其拔出。電線可能會被疤痕組織包裹。因此，當電線被拔出時，可能會損害心肌。”
“其實就是這樣死了。搭橋手術後，他安裝了臨時起搏器。當電線被拔掉時，他經歷了內出血。 ”
正是這些問題激發了埃菲莫夫和羅傑斯的靈感，他們合作生產了美國第一個可溶解的臨時起搏器。2021年。他們說，這種新裝置比其他生物可吸收模型小 23 倍。
“我們沒有使用射頻方案進行無線控制，而是開發了一種基於光的方案來打開起搏器並向心臟表面傳遞刺激脈衝。這是一個使我們能夠大幅減小尺寸的功能，”羅傑斯說。
然而，較小並不一定等於功能較弱。 “心臟需要少量的電刺激，”羅傑斯解釋道。儘管尺寸只有一小部分，但新設備能夠提供與傳統起搏器一樣多的刺激。事實上，研究小組發現他們的設備在小鼠、大鼠、和狗心臟模型，以及捐贈的人類心臟。
由於它們非常小，因此可以同時使用多個起搏器。這對於心律不齊的人來說可能很有用，因為心肌的特定部位可能需要不同的節奏。該團隊還對將應用擴展到心臟以外的可能性感到興奮。 “因為它非常小，所以這個起搏器可以與幾乎任何類型的植入設備集成，”羅傑斯說。
但從本質上講（沒有雙關語！），這項研究旨在糾正一些最小患者未得到滿足的需求：“我們的主要動機是孩子，”埃菲莫夫說。
該研究發表於自然。
