完全可植入的无线心脏节拍和传感系统集成与水凝电极
Zhiqiang Chang1, Bingfang Wang1, Qinjuan Ren1
1Research Center for Translational Medicine, Medical Innovation Center and State Key Laboratory of Cardiology, Shanghai East Hospital, The Institute for Biomedical Engineering & Nano Science, Tongji University School of Medicine, Shanghai, 200120, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|September 30, 2024
概括
一个新的无线,无电池的心脏起器使用灵活的水凝电极进行有效的心脏节奏和监测. 这种生物电子设备克服了传统起器的局限性,降低了风险并改善了患者的移动性.
科学领域:
- 生物电子医学 生物电子医学
- 生物材料科学 生物材料科学
- 心血管工程 心血管工程
背景情况:
- 传统的心脏起器使用刚性电极,风险心脏损伤和脱离由于机械不匹配与心脏组织.
- 传统心脏起器中的穿皮线和电池存在感染风险,并限制患者的运动.
研究的目的:
- 开发一种无线,无电池,多功能生物电子设备用于心脏节拍.
- 解决当前起器技术的局限性,提高安全性和功能.
主要方法:
- 集成具有高导电性,灵活和可拉伸的软水凝电极 (160 S m-1,Young的模量80 kPa,270%的可拉伸性).
- 在体内使用该设备进行心电图 (ECG) 记录和心脏节拍.
- 无线,完全可植入的设计用于动物模型中的心脏节奏.
主要成果:
- 实现了高信号噪声比 (≈28 dB) 的心电图记录和有效的心脏节奏.
- 在老鼠植入后31天内证明了持续的记录和节奏能力.
- 在完全植入的子中成功执行了无线心脏节奏调节.
结论:
- 开发的无线,无电池的生物电子设备为传统起器提供了一个有希望的替代方案.
- 灵活的水凝电极为心脏应用提供了出色的机械兼容性和功能.
- 这项技术为心脏治疗中先进的可植入灵活生物电子技术铺平了道路.
