无电池光动力起搏器可减轻病患痛苦

近日，在《科学进展》杂志上发表的一篇论文中，由亚利桑那大学领导的一个研究小组详细介绍了他们设计的一种无线无电池起搏器的工作原理。这种起搏器的植入过程创伤较小，给患者带来的痛苦也较小。这项技术可以让世界各地的患者生活更轻松，也可以帮助科学家和医生更好地监测和治疗心脏病。

目前，心脏起搏器的工作原理是用钩子或螺钉将一两根导线或触点植入心脏。如果这些电线上的传感器检测到心律的危险不规则，它们将通过心脏发送电击来重置心跳。此时心脏所有细胞都会同时受到冲击，这也是起搏或除颤疼痛的原因。

这次开发的新设备允许起搏器使用数字化制造的网格设计来发送更有针对性的信号。该设备仅将光遗传学技术用于心肌细胞。它的准确性不仅可以绕过心脏的痛觉感受器来减轻患者的痛苦，还可以让起搏器以更合适的方式应对各种异常。

为了确保光信号可以到达心脏的许多不同部分，该团队创建了一个包括整个心脏的设计。新的起搏器模型由四个花瓣状结构组成，由柔性薄膜制成，包括光源和记录电极。“花瓣”是专门为心脏跳动时改变形状而设计的。它们围绕器官的两侧折叠并包裹起来，就像一朵关闭的花。

由于该系统使用光而不是电信号来影响心脏，因此即使在起搏器需要除颤时，其设备也可以继续记录信息。然而，在目前的起搏器中，除颤产生的电信号可能会干扰记录能力，留下不完整的记录。

此外，该设备不需要电池，这使得其用户没有必要像现行标准那样每5-7年更换一次设备中的电池。