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心髒起搏器及其内部結構
心髒起搏器及其内部結構
更新时间:2025-03-24 15:25:18

1958年,科學家将人類曆史的第1台心髒器植入人體,60多年來,起搏器已經拯救了許多患者的生命。不過,說到心髒起搏器,人們也會馬上想到這種設備的缺陷或不足,比如,為了更換電池,需要再次手術。再比如,心髒起搏器容易受到電磁波的幹擾。随着技術進展,新型心髒起搏器不斷問世,技術短闆補齊了嗎?哪些患者,是心髒起搏器的植入對象呢?咱們現在就為大家介紹相關要點。

心髒起搏器及其内部結構(新型心髒起搏器)1

心髒起搏器,英文名稱Pacemaker,按照字面意思直譯,就是節律制造者。起搏器的發明,是為了幫助窦房結功能障礙或房室傳導阻滞患者。心髒正常跳動的節律,起源于窦房結,這種心律稱為窦性心律,會産生規律的P波,傳導到房室結,再傳遞到心室。如果窦房結或傳導環節發生病變,就會影響心髒功能,引起乏力、氣短、活動耐力降低、暈厥等症狀。如果發生傳導阻滞,則會起到心髒停跳,導緻心肌缺血及惡性心律失常,搶救不及時,就會引起猝死。因此,心髒起搏器是1款真正的救命神器。

心髒起搏器及其内部結構(新型心髒起搏器)2

心髒起搏器,從原理上講,屬于定時發送一定頻率的電流的脈沖發生器,主要由發生器、電池、導線組成。心髒起搏器,主要适用于窦房結功能不全、獲得性房室傳導阻滞、急性心肌梗死伴房室傳導阻滞、頸動脈窦過敏、心髒神經性暈厥等患者。目前使用的心髒起搏器,大小相當于手表的表盤。通過靜脈穿刺,分别在右心房和右心室植入電極,将起搏器放置在鎖骨下區域的皮下與胸大肌表面。這種微創手術,大約耗時1個小時。

心髒起搏器及其内部結構(新型心髒起搏器)3

目前使用的大部分心髒起搏器,會對患者的日常生活帶來一些影響。比如,患者需要随身攜帶信息卡,才能順利通過安檢探測設備。打電話的時間不宜太長,手機不能離起搏器太近。此外,舊款的起搏器,通常不能耐受核磁共振檢查。最嚴重的技術短闆,是起搏器的電池需要更換,不同用途的起搏器,電池的壽命分别是4年至8年,需要通過再次手術,更換電池。不過,随着技術的進步,這些缺陷正在得到根本的解決。

心髒起搏器及其内部結構(新型心髒起搏器)4

心髒起搏器的使用者,通常年齡較大,或者患有多種慢性疾病,這些患者,需要經常進行醫學檢查,比如核磁共振掃描,是診斷癌症以及脊髓、大腦、關節疾病的重要檢查手段,但是,傳統的起搏器會受到核磁共振設備的影響,帶來心内膜灼傷等風險。為了解決這個問題,2014年,發明了新款起搏器,可以在核磁共振掃描之前,暫時修改起搏器的數據收集和監控程序,提供必要的起搏功能,可以安全地進行核磁共振檢查。2016年,無導線新型心髒起搏器,得到了美國食品與藥品管理局的批準,從而大幅降低了并發症的風險。

心髒起搏器及其内部結構(新型心髒起搏器)5

最新的進展,更加令人感到興奮和欣慰。美國麻省理工學院和德國慕尼黑工業大學的學者,2022年5月,在《材料學進展》雜志上發表了1篇論文。學者們開發了1款葡萄糖燃料電池,可以将葡萄糖的化學能量,轉化為電能,從而實現對植入式醫療設備的永久供能,也就是說,今後的心髒起搏動器,不再需要更換電池,體積會更小,而且,植入後,不用再為換電池而做1次手術。

心髒起搏器及其内部結構(新型心髒起搏器)6

這款新型的葡萄糖燃料電源,厚度約為400納米,每平方厘米,可以産生43微瓦的電力,實現了葡萄糖燃料電源的最高功率密度。電源的結構,主要包括質子傳導電解質、二氧化铈、多孔鉑電極膜,分别用于氧氣和葡萄糖的轉化。這款電源,核心部位由陶瓷組成,在高溫滅菌過程中,能夠保持穩定。電源在葡萄糖溶液中,也具有長期穩定性。研究表明,這款電源完全可以勝任為心髒起搏動器等設備供電的需要。讓咱們共同期待,葡萄糖燃料電源早日得到批準,正式開始臨床應用。

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