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心脏起搏器有望“终身使用”

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[事件] 作者 :byb.cn 日期:2026-3-8 00:01

    【byb.cn 】(来源:生命时报近日,中国科学院大学纳米科学与工程学院副教授欧阳涵与清华大学教授李舟、中国医学科学院阜外医院教授华伟等组成的研究团队,成功研发出胶囊尺寸的微型共生型自供电无导线心脏起搏器,有望解决心脏病患者因起搏器电池耗尽需二次手术更换的临床难题,为实现“终身免维护运行”迈出了关键一步。相关研究成果日前发表在《自然·生物医学工程》杂志上。


  受访专家:

  中国科学院大学纳米科学与工程学院副教授 欧阳涵

  本报记者 曹宇悦
  《生命时报》 2026-01-30 第1966期 第5版

  欧阳涵接受《生命时报》记者采访时介绍,心脏起搏器通过发送电信号纠正长期缓慢或不规律的心跳,实现治疗。传统起搏器主要分两类:有导线起搏器体积约为火柴盒大小,需植入锁骨附近皮下,会给患者带来强烈的异物感,以及感染、锁骨下静脉血栓等问题,对患者造成较多生活限制和心理负担。相比之下,无导线心脏起搏器体积更小、重量更轻、异物感弱,对患者生活影响较小,且兼容微创介入手术,能有效降低感染风险。但受体积限制,无导线心脏起搏器能量供给矛盾更为突出,电池电量一旦耗尽不仅无法更换电池,也难以取出。

  “电池电量耗尽后需更换或额外植入,是有导线与无导线起搏器共同面临的问题。李舟教授和我于2019年首次提出‘共生型生物电子’的创新理念,并成功开发出第一款能依靠心脏跳动供电、自主运行的全植入心脏起搏器。”欧阳涵表示,历经近7年的联合攻关,研究团队合作开发出了胶囊尺寸的共生型自供电无导线心脏起搏器。

  欧阳涵介绍,这款起搏器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。该产品具有近零启动阈值,只要心脏有任何轻微的震动就能发电。发电平均功率最高可达120微瓦,完全能满足起搏器持续运行的能量需求,足以稳定、精准地调节心律。

  欧阳涵提到,为破解自身磨损问题、有效延长使用寿命,这款起搏器应用了北京大学副研究员蒋东杰提出的磁悬浮构型,最大限度地减少了摩擦磨损带来的机械和能量损耗,材料选用临床批准范围内最耐用、最稳定的类型。用磁悬浮发电模块替代传统电池,不仅进一步提升了生物安全性,还将产品体积缩小至1.5立方厘米,可通过腿部股静脉递送至人体心腔。

  “目前团队已完成3亿次加速疲劳测试,若按心脏每秒跳动一次换算,约相当于10年使用寿命,测试后产品性能仍保持96%。目前,团队正在推进9亿次加速疲劳测试,对应约30年使用寿命,期待器件性能保留90%以上。团队的最终目标是让起搏器达到终身工作状态,与人体寿命保持一致。”欧阳涵说。

  欧阳涵介绍,目前该起搏器已成功完成为期一个月的大型动物长效植入实验,实验动物现已成功度过康复期。未来团队会进一步开展专用芯片的设计开发和符合临床规范的安全性、稳定性测试,推动产品真正应用于临床。
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