IT|科学家开发智能心脏起搏器在不再需要时可无害地在体内溶解( 二 ) 科学家开发智能心脏起搏器|在

连接“身体区域网络”
作为生物电子学的先驱，Rogers和他实验室的研究人员近二十年来一直在开发柔软、灵活的无线可穿戴设备，以及生物可移植电子技术。在新研究中，Rogers和他的合作者将他们的生物可吸收无铅起搏器与四种不同的皮肤接口设备结合并协调起来，共同工作。安装在皮肤上的设备是柔软的、有弹性的，使用后可以轻轻剥离，不需要通过手术切除。起搏器在使用一段时间后会在体内自然溶解。
这个“身体区域网络 ”包括：

一个无电池的瞬态生物可吸收起搏器，用于暂时为心脏起搏；
一个位于胸部的心脏模块，为植入的心脏起搏器提供电源并控制刺激参数，以及感知心脏的电活动和声音；
位于前额的血液动力学模块，用于感知脉搏氧饱和度、组织氧饱和度和血管张力；
位于喉咙底部的呼吸模块，监测咳嗽和呼吸活动；
一个多触觉反馈模块，以各种模式振动和脉冲，与病人“交流” 。

“我们想证明有可能部署多种不同类型的设备，每个设备都以无线协调的方式在全身执行基本功能，”Rogers说。“有些是传感的。有些是提供电力。有些是刺激性的。有些是提供控制信号。但它们都在一起工作，交换信息，根据算法做出决定，并对不断变化的条件做出反应。多个生物电子装置相互交谈并在不同的相关解剖位置发挥不同功能的愿景是一个前沿领域，我们将在未来继续追求。”
自从一年前西北大学的瞬态起搏器首次推出以来，研究人员已经进行了多项改进，以推进该技术。以前的设备是灵活的，而新设备是灵活的、有弹性的，使其能够更好地适应心脏跳动的变化。另一个新的好处是：随着瞬态起搏器缓慢而无害地溶解，它现在释放出一种抗炎药物以防止异物反应。
也许最有影响的进展是该设备能够根据病人的需要，按需提供起搏。与起搏器同步，安装在胸前的心脏模块实时记录心电图以监测心脏活动。在这项研究中，研究人员将这种无线技术与黄金标准的心电图进行了比较，发现它与临床级系统一样准确和精确。
Efimov解释说：“心脏模块实际上是告诉起搏器对心脏施加刺激。如果恢复了正常活动，那么它就停止起搏。这很重要，因为如果你在没有必要的时候刺激心脏，那么你就有可能诱发心律失常。”
“起搏系统是完全自主的，”Rogers实验室的博士后研究员、该论文的第一作者之一Yeon Sik Choi说。“它可以自动检测问题并应用治疗。它很容易，而且自成一体，对外部的需求最小。”
对新生儿来说足够温和的保健服务
Rogers、Efimov、Arora和他们的团队认为他们的系统对最脆弱的病人最有利。每年，大约有4万名婴儿出生时，在分隔心脏上腔的壁上有一个洞。其中约有1万个病例有生命危险，需要立即手术。手术后，100%的婴儿都会收到一个临时起搏器。
“好消息是这是一个暂时的状况，”Efimov说。“大约五到七天后，心脏恢复了自我刺激的能力，不再需要起搏器。多年来，拆除起搏器的程序已经有了很大的改进，所以并发症的发生率很低。但是我们可以把这些婴儿从连接到外部发电机的电线中解放出来，使他们不再需要第二次手术。”

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