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无电池起搏器研究人员测试微波供电设备

米兰大学的研究人员及其同事在6月4日至9日在檀香山举行的IEEE国际微波研讨会(IMS)上的德克萨斯心脏研究所(THI)的研究人员介绍了一种可直接植入患者心脏的无线无电极起搏器。

由电气和计算机工程教授Aydin Babakhani设计的起搏器通过外部电池组发射的射频辐射无线收集能量。在IMS展示的原型中,无线电源发射器可以达到几厘米远。

起搏器使用电信号来促使心脏保持稳定的节拍,但它们传统上并未直接植入患者的心脏。相反,他们远离心脏,外科医生可以通过小手术定期更换他们的车载电池; 它们的电信号通过称为“引线”的导线传输到心脏。

这种安排的一些常见问题是与导线相关的并发症,包括出血和感染。Babakhani说,赖斯的原型无线起搏器通过取消线索来降低这些风险。

他说,其他最近推出的无铅起搏器也减轻了这些并发症,但是它们的形状因素将它们限制在一个心室,并且它们无法提供双腔或双心室起搏。Babakhani说,相比之下,无电池,无铅和无线供电的微芯片可以直接植入心脏内外的多个点。

“这项技术引人注目地突出了实现治疗最常见和最致命的心律失常的'三冠'的显着可能性:外部供电,无线起搏以及 - 最重要的 - 远离心脏除颤 - 非心脏除颤只有无痛但实际上是察觉不到的患者,”迈赫迪拉扎维博士THI心律失常的临床研究和创新的主任和贝勒医学院,谁的发展和新的心脏起搏器的测试与Babakhani合作的助理教授说。

系统核心的芯片宽度小于4毫米,并集成了接收天线,交流 - 直流整流器,电源管理单元和起搏激活信号。电容器和开关将芯片连接在小于一角硬币的电路板上。该芯片使用8至10千兆赫电磁频谱中的微波微波接收功率。

由起搏器产生的起搏信号的频率可以通过增加或减少发送到接收天线的功率来调节,接收天线将其存储直到达到预定阈值。此时,它释放心脏的电荷并开始再次填充。

该团队成功地在猪身上测试了该设备并证明它可以将动物的心率从每分钟100次调整到172次。

一篇描述该设备的简短论文将在会议上发布。该论文的作者是巴巴哈尼和水稻玉祥; 贝勒医学院和THI的Brian Greet,David Burkland和Razavi; 和THI的Mathews John。

巴巴哈尼说,这项发明促使德克萨斯医疗中心机构以及加州大学圣地亚哥分校开展了新的合作。该团队正在与UCSD的心脏电生理学家和医学助理教授Farshad Raissi,Rice的Behnaam Aazhang,JS Abercrombie电气和计算机工程教授以及Rice的电子和计算机工程教授Joseph Cavallaro合作,进一步开发其技术。计算机科学。