脉冲超声波无线电击心脏起搏器让导线成为历史

2011-11-28

目前,有一种心脏起搏器正在欧洲进行人体试验.这种起搏器可以通过采用发自器官外部的脉冲超声波来无线电击心脏,从而达到调节心跳的目的.

目前，有一种心脏起搏器正在欧洲进行人体试验。这种起搏器可以通过采用发自器官外部的脉冲超声波来无线电击心脏，从而达到调节心跳的目的。

传统的心脏起搏器通过由静脉送入心脏的电导线来刺激心脏组织。但是导线会出现故障，这就需要额外的手术来清除或者更换这些导线。并且，传统方法在治疗性电击可实施的位置方面受到诸多限制。

这个新的装置使用永久植入心脏的小型接收器来接受聚焦式声波，并将能量转化为电流。与无线电波不同，超声波能在足够高的能量水平下穿透组织，且不会产生任何热量。

“这代表着一个重大的突破，可以去除安装在心脏里的导线。” 保罗 ·斯科杰夫特(Paul Skjefte) 说，他是开发该无线心脏起搏器的EBR 系统公司的营销战略师。这家坐落在加利福尼亚州森尼维尔(Sunnyvale, California)的公司，它的开办来源于其创立者黛布拉·埃克特( Debra Echt)的研究，她曾是范德堡大学(Vanderbilt University)的药学教授和心脏病学家。

“这个称为无线心脏刺激系统(WiCS)的新装置，其工作原理和一个无线射频识别标签(RFID tag)类似。接收器本身没有能量源，它通过无线的方式来获得所有的能量和信号，但使用的是超声波而不是无线电波。”英国剑桥咨询公司 (Cambridge Consultants)全球医药技术业务部的负责人安迪·迪斯顿(Andy Diston)说。该公司已经与EBR系统公司合作以促进这项技术的商业化进程。“这个接收器很小，长度约10 毫米，直径约1毫米。和米粒儿差不多大小，并且完全是被动式的，从发送器那里获得能量。”他说。

超声波信号来自植入在肋骨上方胸腔中类似起搏器的盒子。盒内有一组超声波换能器，它们用于引导和集中声波发向接收器。接收器接受超声波信号，并将其转化为能调控心脏的电信号。

无线心脏刺激最初是与传统心脏起搏器一起被测试的——这两种装置都被植入心脏——这提供了一种治疗慢性心力衰竭的方法，称为心脏再同步化疗法 (cardiac resynchronization therapy, CRT)，该疗法对心脏的两个心室都进行同步。由于在股主动脉——左心室唯一入口点——中永久性地植入导线是不安全的，因此外科医生通常必须非常费劲地穿过心脏外面的血管才能到达左心室。

无线心脏刺激系统可以在左心室中植入一个超声波接收器，从而避免了上述问题。斯科杰夫特说，“这是医生首次可以选择心脏再同步化疗法可以在心脏的哪个部位进行，从而可以进行最优化治疗。”

导线的布置是心脏再同步化疗法的一个隐患，英国剑桥帕普沃思医院(Papworth Hospital in Cambridge, U.K.)心脏病专家顾问安德鲁·格雷斯说，“如果可以将起搏器放置在心脏中任何想放的地方，就已经非常不错了。如果起搏器还能可靠地工作，就将是个进步。”他说。

这并不是第一个无线心脏装置。格雷斯是第一批尝试一种称为皮下植入式心脏除颤器(subcutaneous implantable cardioverter-defibrillator, S-ICD)的心脏病专家之一，该心脏除颤器是由加州圣克莱门特(San Clemente, California)的卡梅伦健康研究所(Cameron Health)研制的，于2009年面市。尽管它并不需要在心脏内放置导线(它使用外部导线传导电击)，但是它只能传递用于去心脏纤颤的强大电击，因此并不能用于同步。“但是其他公司，如美敦力 (Medtronic)，也在研发无需导线的系统。”格雷斯说。

EBR系统公司并未透漏有多少病人已植入了这个装置，以及它将在什么时候会被批准在临床中使用。“我们初步的临床实验点分布在荷兰，德国和瑞士。我们已经成功地治疗了那些之前几乎走投无路的心脏衰竭病人。”他说。

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