(北京22日综合电)中国科学院大学联合清华大学、北京大学、 中国医学科学院阜外医院等多家单位组成的研究团队历经近七年联合攻关,近日成功研发出胶囊尺寸的微型共生型自供电无导线心脏起搏器。这项突破性技术能直接利用心脏跳动产生的动能转换为电能,有望解决传统心脏起搏器电池耗尽需二次手术更换的难题。相关研究成果已刊载于权威期刊《自然—生物医学工程》。
传统植入式心脏起搏器虽能稳定心律,却面临电池寿命限制的困扰。当电量耗尽时,患者必须再次接受手术更换设备,不仅增加医疗风险,也带来额外经济负担。研究团队从自然界“共生”现象获得灵感,让机器成为与人体共生的伙伴,实现“终身免维护运行”的目标。
这款新型起搏器的核心创新在于集成高效能量再生模组,透过电磁感应技术从心脏跳动中捕获动能并转化为电能。测试显示,每次心跳可产生约40微焦的能量,输出功率已突破起搏器终身运行的临界能量阈值,足以稳定驱动起搏电路并精准调控心脏节律。
相较于传统火柴盒大小的起搏器,新型设备仅有胶囊尺寸,可透过导管经腿部股静脉微创植入患者心脏内,大幅降低手术创伤。团队创新设计的极简磁悬浮能量缓存结构,让关键部件几乎“悬空工作”,最大限度减少能量损耗和机械摩擦,同时实现近零启动阈值、高动能转换效率及稳定的心内平均输出功率。

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