可吸收臨時無線心律調節器,醫生隨時監測還能「用後即溶」

作者 | 發布日期 2022 年 06 月 10 日 9:00 | 分類 生物科技 , 醫療科技 line share follow us in feedly line share
可吸收臨時無線心律調節器,醫生隨時監測還能「用後即溶」


某些影視作品有時出現這種情節:某些心臟手術後需安裝臨時心律調節器幫忙維持心臟功能,但臨時心律調節器通常需要電線連接電源,症狀改善後還需視情況取出,都可能增加風險。

美國西北大學與喬治華盛頓大學(GW)研究人員 2021 年就開發提供臨時心律調節器的無線植入式設備,只有 250 微米厚,重量還不到半公克,柔軟有彈性,封裝的電極柔軟層壓在心臟表面以傳遞電脈衝。這種輕便設備可用於心臟手術後需臨時或等待永久性心律調節器的患者。設備使用近場通訊協定從外部遠端天線無線收集能量,不需外接導線。

更重要的是,這種心律調節器所有零件不必使用後可體內溶解,約 5~7 週會身體自己吸收,無需手術取出。西北大學 John A. Rogers、Igor R. Efimov 和 Rishi Arora 領導的研究團隊又改善設備,開發整合到可穿戴感測器的新智慧版。新可吸收無線心律調節器與其他四種皮膚介面設備一起組成「體域網」。

無電池生物可吸收心律調節器臨時調節心跳;胸部的心臟模組為植入心律調節器提供動力和控制刺激參數,並感測心臟電訊號活動和聲音;前額血流動力學模組感測脈搏血氧飽和度和血管張力等;喉嚨底部呼吸模組監測咳嗽和呼吸活動;還有一個以各種模式振動和脈衝與患者交流的多觸覺回饋模組。

感測器會持續監測體溫、血氧、呼吸及心臟電訊號活動等各種生理功能,之後系統會使用演算法分析活動,自動檢測異常心律並決定何時以何種速度調節心跳。

這些資訊也會傳到智慧手機或平板,醫生就能遠端監控患者。當感測器檢測到設備放置不正確或心律調節器故障等問題時,觸覺設備會以特定模式震動提示。雖然以前設備很靈活,但新設備靈活又有彈性,更適應不斷變化的心臟跳動並隨著心律調節器緩慢無害溶解,還會釋放抗炎藥以防止異物反應。

更重要的是,新設備能據病患情況調節心律,胸前心臟模組即時記錄心電圖以監測心臟活動,研究人員將無線技術與黃金標準心電圖比較,發現與臨床級系統一樣精確。代表簡單且獨立的心律調節系統能自動檢測疾病並治療,讓需要臨時調節的病患不必被醫院設備限制,可在醫生遠程監控下康復,降低醫療成本時也不占用過多資源。

研究人員還提到,這心律調節系統對嬰兒這類更脆弱的病患最有益。每年有數萬名嬰兒出生後心臟有問題,不少病例更危及生命需立即動手術,術後嬰兒幾乎都需要植入臨時心律調節器,約 5~7 天心臟恢復後就不再需要,雖然移除時有併發症的機率很低,但有可吸收的無線心律調節器,能讓嬰兒免除第二次手術的痛苦。

(本文由 愛范兒 授權轉載;圖片來源:Northwestern University