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共生型自供电无导线心脏起搏器
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【人民日报】共生型自供电无导线心脏起搏器研发成功
人民日报· 2026-02-02 11:28
核心观点 - 由多家顶尖研究机构组成的团队成功研发出一种胶囊尺寸的微型共生型自供电无导线心脏起搏器 该器件通过电磁感应技术从心脏跳动中捕获动能并转化为电能 旨在解决植入式设备电池耗尽需二次手术更换的长期难题 实现“终身免维护运行”的目标 [1] 技术突破与产品特性 - 器件的输出功率已突破起搏器终身运行的临界能量阈值 可稳定驱动起搏电路并精准调控心脏节律 [2] - 采用高度微型化设计 兼具优异的生物相容性与血液相容性 支持经导管微创植入 降低了手术创伤 [2] - 创新设计了极简磁悬浮能量缓存结构 减少了能量损耗和机械摩擦 [2] - 该结构实现了近零启动阈值 高动能转换效率及稳定的心内平均输出功率 同时简化了系统复杂度 提升了设备的长效稳定性 [2] 研发背景与理念演进 - 研究团队于2019年提出“共生生物电子”理念 并成功研制共生型心脏起搏器 [1] - 该理念的应用边界持续拓展 已在骨修复 神经调控及生物可吸收电子器件等领域取得进展 [1] 行业痛点与需求 - 传统植入式设备电池耗尽后 患者须接受二次手术更换 其手术创伤超过首次植入 并带来医疗风险和经济压力 [1] - 实现“终身免维护运行”是植入式电子设备领域的追求目标 而满足终身服务所需的临界能量供应是主要技术瓶颈 [1]
【科技日报】不用换电池的无导线心脏起搏器研发成功
科技日报· 2026-01-22 10:11
"这款起搏器最核心的创新,在于它拥有一套高效的能量自生系统——就像内置了一个微型'发电 机'。"论文第一作者、中国科学院大学副教授欧阳涵说,"它能借助电磁感应原理,从心脏每次跳动的 低频运动中收集能量,并转换成电能。测试结果表明,它产生的电力最高可达120微瓦,超过了维持起 搏器终身运行所需约5—10微瓦的标准,足以稳定支持起搏器工作,从而精准调控心律。" 值得关注的是,这款起搏器体积非常小巧,形状近似胶囊,对人体组织友好,不易引发排异或凝 血,可以通过微创导管经股静脉植入心脏内部,大大降低手术创伤。科研团队独创了一套极简的磁悬浮 储能结构,这项设计不仅减少了能量损耗和内部摩擦,还实现了近零启动阈值、高效能量转换和持续稳 定的功率输出,在简化整体结构的同时,也显著提升了设备长期工作的可靠性。 未来,心脏起搏器或许再也不需要更换电池。记者1月21日从中国科学院大学获悉,来自该校等单 位的科研团队,成功研发出一款依靠心脏跳动自发电的共生型心脏起搏器。该技术有望解决患者因电池 耗尽而需再次手术更换心脏起搏器的难题,向"一次植入、终身使用"迈出关键一步。相关研究成果发表 于《自然-生物医学工程》杂志。 对心脏病患者而 ...
【光明日报】终身免维护心脏起搏器问世
科技日报· 2026-01-22 10:11
对于成千上万的心脏病患者来说,植入心脏起搏器是维持生命节律的重要方式。这类植入式电子设 备不仅能调节心律,还能帮助恢复运动、视觉、听觉等功能,在疼痛管理、疾病监测等方面扮演着关键 角色,极大提升了患者的生活质量。 该起搏器设计极度微型化,生物相容性优异,可通过微创导管经股静脉植入心脏内部,大大降低了 手术创伤。"我们还设计了磁悬浮能量缓存结构,大幅减少能量损耗和内部摩擦,实现高效稳定的能量 转换,也让设备运行更加持久可靠。"欧阳涵说。 令人欣喜的是,这项技术在国家心血管病中心动物实验中心完成动物实验验证。在研究团队构建的 心律失常猪模型中,这款共生型起搏器完全依靠心脏跳动自主供能,成功进行了为期一个月的持续运行 测试,全程稳定发挥起搏功能,有效调控了实验动物的心律。 这一突破意味着,未来心脏起搏器的使用寿命有望延长至与人的自然寿命同步,从而让患者彻底告 别二次手术的痛苦——这不仅为心脏病治疗带来革命性的可能,也为所有植入式电子设备迈向真正 的"终身免维护"与"人机共生"时代开辟了一条全新道路。 (原载于《光明日报》 2026-01-22 08版) 然而,一个长期难题始终悬在患者心头:起搏器里的电池会用完。一旦 ...
不用换电池的无导线心脏起搏器研发成功
科技日报· 2026-01-22 08:24
"这款起搏器最核心的创新,在于它拥有一套高效的能量自生系统——就像内置了一个微型'发电 机'。"论文第一作者、中国科学院大学副教授欧阳涵说,"它能借助电磁感应原理,从心脏每次跳动的 低频运动中收集能量,并转换成电能。测试结果表明,它产生的电力最高可达120微瓦,超过了维持起 搏器终身运行所需约5—10微瓦的标准,足以稳定支持起搏器工作,从而精准调控心律。" 值得关注的是,这款起搏器体积非常小巧,形状近似胶囊,对人体组织友好,不易引发排异或凝血,可 以通过微创导管经股静脉植入心脏内部,大大降低手术创伤。科研团队独创了一套极简的磁悬浮储能结 构,这项设计不仅减少了能量损耗和内部摩擦,还实现了近零启动阈值、高效能量转换和持续稳定的功 率输出,在简化整体结构的同时,也显著提升了设备长期工作的可靠性。 未来,心脏起搏器或许再也不需要更换电池。记者21日从中国科学院大学获悉,来自该校等单位的科研 团队,成功研发出一款依靠心脏跳动自发电的共生型心脏起搏器。该技术有望解决患者因电池耗尽而需 再次手术更换心脏起搏器的难题,向"一次植入、终身使用"迈出关键一步。相关研究成果发表于《自 然-生物医学工程》杂志。 为验证实际效果,研 ...