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心脏的能量可以为植入身体内的设备充电
2019-02-06 16:37:18  出处:快科技 作者:文传君 编辑:文传君   点击可以复制本篇文章的标题和链接

2月4日,据外媒报道,新的研究表明,心脏的能量可以为植入身体内的设备充电。

心脏的能量可以为植入身体内的设备充电

数以百万计的人依赖起搏器、除颤器和其他可挽救生命的植入设备维持生命,这些设备的电池每隔5到10年需要更换一次。这些替换需要手术,这可能是昂贵的,并可能会造成并发症和感染。

根据一项新的研究,心脏的运动是如此的强大,以至于它可以为拯救生命的设备充电。根据这项研究,利用一角硬币大小的发明,心脏的能量可以被用于可植入的设备。在人体内创造一种能源可以拯救数百万依赖起搏器和其他植入设备的人,使他们不必接受手术来更换电池。

工程师们开发出一种硬币大小的装置,用来捕捉心脏的动能,并将其转化为电能,为各种可植入的设备提供动力。“我们正试图解决任何可植入生物医学设备的最终问题。”美国达特茅斯工程学教授约翰·张说,他的研究团队与德克萨斯大学圣安东尼奥分校的临床医生一起完成了这项研究。

“你如何创造一个有效的能源,使设备能够在病人的整个生命周期内完成其工作,而不需要手术来更换电池?同样重要的是,这个装置不会干扰身体的功能,”论文第一作者达特茅斯研究助理林东补充道,“我们知道它必须是生物兼容的、轻量级的、灵活的,所以它不仅适合目前的起搏器结构,而且对于未来的多功能来说也是可扩展的。”

该小组的工作建议修改起搏器,以利用与心脏相连的导线的动能,将其转化为电能,以持续充电。加入的材料是一种叫做“PVDF”的薄聚合物压电薄膜,当用多孔结构设计时,要么是一组小的弯曲梁,要么是柔性的悬臂,它甚至可以将微小的机械运动转化为电能。一个额外的好处是:同样的模块可能被用作传感器,为病人的实时监测提供数据收集。

这项为期三年的研究由达特茅斯的工程研究人员和圣安东尼奥健康大学的临床医生共同完成。据张教授说,NIH剩余的两年资金,加上完成临床前流程和获得监管机构批准的时间,使一台自充电起搏器的商业化时间大约为5年。张教授说:“我们已经完成了第一轮动物研究,并取得了巨大的成果,并将很快发表。”

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