
在美国,超过300万患者依赖电子心脏起搏器调节心跳。由于现有电子起搏器均需使用电池,电池寿命通常为5至8年,且连接设备与心脏的电导线会逐渐磨损,因此患者常需通过手术更换电池或电导线。为彻底摆脱电池和电导线的束缚,瑞士伯尔尼大学的生物医学工程师受两个多世纪前自动上发条钟表机械技术的启发,研发出一种新型心脏起搏器,可利用患者自身心脏跳动为设备提供持续动力。
1777年,人类发明了自动手表,佩戴时表内的自重摆陀因手腕活动而旋转,实现上发条效果。当盘簧完全盘紧后,它会展开并带动手表齿轮转动。在现代生活中,这类传动装置可用于驱动微型发电机并实现发电。瑞士研究小组发现,跳动的心脏同样可给起搏器上发条。研究人员去掉自动手表的时间显示部分,将发条装置安放在一个3厘米宽的小盒中,并缝合至活猪的心肌中。该装置输出功率为50毫瓦,而市面常见起搏器所需电力约为10毫瓦,因此可轻松驱动电子心脏起搏器。
阿德里安·楚布根(Adrian Zurbuchen)表示,目前设备的设置尚未完全理清。2014年夏末,他在欧洲心脏病学会(ESC)会议上提交了此项研究的细节。电导线将手表部件与装有电子设备和起搏器的盒子连接,最终目标是实现系统一体化设计,从而摒弃传统电导线。美国罗切斯特大学医学中心起搏器门诊主任斯宾塞·罗塞罗(Spencer Rosero)(未参与该项目)预计,这种设备真正应用尚需时日。他还指出,如果测试成功,医学界将可能见证首款集成电池和能量采集部件的心脏起搏器的诞生。