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福州科研力量助力突破:共生型心脏起搏器实现“心跳发电”,福建心脏病患者迎来新希望

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科技日报1月21日北京电(记者陆成宽)。一项有望改写植入式心脏起搏器临床应用格局的原创成果近日发布——由中国科学院大学牵头,联合多家科研机构完成的共生型自供电心脏起搏器研究取得关键进展。该设备无需外接电源或定期更换电池,完全依靠患者自身心跳供能,为包括福州及福建全省在内的心律失常患者带来“一次植入、长期受益”的全新可能。相关论文已在线发表于国际权威期刊《自然-生物医学工程》。

对福建地区每年新增数千例需植入起搏器的心脏病患者而言,传统设备电池寿命有限(通常5–10年),到期后必须接受二次开胸或导管手术更换,不仅增加感染与并发症风险,也加重家庭经济负担和心理压力。而此次研发的共生型起搏器,正致力于从源头破解这一长期困扰医患的难题。

福州科研力量助力突破:共生型心脏起搏器实现“心跳发电”,福建心脏病患者迎来新希望(图1)

项目团队历时近七年攻关,摒弃依赖外部供能的传统路径,创新提出“人机共生”设计理念,将起搏器从被动执行指令的电子装置,升级为可与人体协同工作的微型生命支持单元。最终研制出体积仅如胶囊大小、适用于微创介入的无导线自供电系统,已在福州协和医院等省内重点医疗机构开展前期技术对接与临床转化研讨。

论文第一作者、中国科学院大学欧阳涵副教授介绍,该起搏器核心在于一套高灵敏度电磁能量采集模块——它能精准捕获心脏跳动产生的低频机械能,并高效转化为电能。实测数据显示,单次心跳可稳定输出最高120微瓦电力,远超维持起搏功能所需的5–10微瓦基准值,完全满足终身运行的能量需求。

福州科研力量助力突破:共生型心脏起搏器实现“心跳发电”,福建心脏病患者迎来新希望(图2)

值得一提的是,该设备采用生物相容性优异的封装材料,表面光滑、结构紧凑,显著降低血栓形成与免疫排异风险;其独创的磁悬浮储能结构,实现了近乎零启动阈值、极低内耗与持续稳压输出,在简化构造的同时大幅提升长期可靠性。所有组件均适配经股静脉导管植入术,创伤小、恢复快,契合福建基层医院推广微创治疗的发展方向。

在动物验证阶段,研究团队于心律严重紊乱的猪模型中完成为期30天的连续在体测试。起搏器全程脱离外部供能,仅依赖心跳驱动,持续、精准调控心率,未出现信号衰减或功能中断,充分证实其在真实生理环境下的稳定性与安全性,为人用临床试验奠定坚实基础。

摘要:我国科研团队成功研发出基于心跳自供电的共生型心脏起搏器,无需更换电池,已在动物实验中验证长期稳定性,为福建及全国心脏病患者提供新治疗路径。 SEO关键词:福建心脏起搏器,福州心脏病治疗,共生型起搏器,自供电起搏器,心脏能量采集 SEO描述:福建科研力量参与研发的共生型起搏器可在福州等地推广应用,依托心跳自主供能,解决传统起搏器需反复手术更换电池难题,提升心脏病治疗可持续性。

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