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根據將在2023年美國心臟協會科學年會上發表的一項原理驗證研究，通過將機械能轉換為電能，美國華盛頓大學研究人員研制的實驗性無導線起搏器，能用心跳為其電池充電。


機械能和電能是相互聯系的，可來回交換，就像超聲波將電壓轉換成壓力或聲音一樣，研究人員將類似的材料設計到植入式醫療設備上，把心臟的自然跳動壓力轉換成電壓，從而延長電池壽命。


無導線起搏器是一體式設備，比經靜脈起搏器更小，插入后完全位于心臟的右心室內。但其缺點是電池不容易更換。此外，移除無導線起搏器也很困難，因為它位于心臟內部，所以可能需要在之前電池電量耗盡的起搏器旁邊植入新的起搏器。對于年輕患者來說，他們一生中可能需要多個起搏器。


在新研究中，研究人員設計了3個原型設備，并在心臟壓力模擬器中測試了它們對右心室跳動壓力的電壓輸出響應。原型設備的尺寸與當前市售的無導線起搏器相似，約為AAA電池的1/3。


團隊將原型設備放入一個特殊的機器中，以每分鐘60次的速度模擬心臟的自然壓力，并記錄了該設備響應這種人工心跳而產生的能量。他們發現，根據起搏器的平均輸出，3個原型中最好的一個收集了大約10%的“下一次心跳”所需的能量。


研究人員表示，這項實驗研究提供了從心臟收集能量為起搏器電池充電的寶貴信息。這一新設備更小、使用壽命更長，將能減少手術次數，從而提高患者的生活質量。