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本文在一系列大、小动物模型上展示了该装置的有效性。奎雷·辛普森生物电子研究所(Querrey Simpson Institute for Bioelectronic)主任、西北大学的约翰·a·罗杰斯(John A. Rogers)说:“放置在心脏或心脏附近的硬件会产生感染和其他并发症的风险。”“我们的无线瞬变起搏器克服了传统临时设备的关键缺点，消除了手术取出过程中需要经皮引导的必要性，从而降低了成本，改善了患者护理的结果。这种不同寻常的设备可能代表着临时起搏技术的未来。”
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“有时候，病人只是暂时需要起搏器，也许是在一次心内直视手术、心脏病发作或药物过量之后，”范伯格医学院教授、心律失常研究中心(Center for Arrhythmia Research)联合主任瑞希·阿罗拉(Rishi Arora)博士说。“在病人的心脏稳定下来后，我们可以移除心脏起搏器。目前的护理标准包括插入一根电线，它会在那里停留3到7天。这些都有可能被感染或移位。”
“瞬态电子平台开启了医学和生物医学研究的新篇章，”乔治华盛顿大学生物医学工程教授Igor Efimov说。“在这项技术的基础上，生物可吸收材料使其有可能创造出一整套诊断和治疗的瞬态设备，用于监测疾病和治疗的进展，提供电、药物、细胞治疗、基因重编程等。”
放弃限制性的、有风险的线索
目前，为了在心内直视手术后建立临时起搏，外科医生必须缝合临时起搏起搏器心脏肌肉上的电极。这些装置有从病人胸部前端引出的导线，与外部起搏箱相连，该起搏箱通过传送电流来控制心脏节律。
当不再需要临时起搏器时，医生取下起搏器电极。虽然不常见，但植入临时起搏器的潜在并发症包括感染、脱出、组织撕裂或损坏、出血和血凝块。
有了西北大学和乔治华盛顿大学的瞬时起搏器，外科医生和患者可以避开这种潜在的风险。这种完全可植入的设备又轻又薄——250微米厚，重量不到半克。它柔软灵活，将电极包裹在心脏表面，以传递电脉冲。
阿罗拉说:“我们可以植入这种无铅生物兼容起搏器，而不用使用可能感染和移位的导线。”“电路直接植入心脏表面，我们可以远程激活它。在数周的时间里，这种新型的起搏器会自行“溶解”或降解，从而避免了物理移除起搏器电极的需要。这可能是术后患者的一个重大胜利。
他补充说:“通过进一步的改进，最终可能通过腿部或手臂的静脉植入这种生物可吸收的起搏器。”“在这种情况下，它也可能为心脏病发作的患者或接受导管治疗的患者提供临时起搏，如经导管主动脉瓣置换术。”
优先考虑病人舒适
西北医学中心的心脏外科医生Duc Thinh Pham博士没有参与这项研究，他认为瞬时心脏起搏器无疑会让他的病人感到更舒服。使用目前的起搏器，在导线插入后，患者常常会感到数日不适。然后，他们必须限制自己的行动和活动，以防止导线脱落。
“这种瞬时起搏器太棒了，”范说，他在整个职业生涯中已经做了2000多例心脏手术。“除了解决由于堵塞或心律失常而偶尔需要临时起搏的心脏手术后患者的主要问题外，该设备还解决了患者舒适、自由移动和康复的能力等次要问题。如果成功，该装置将极大地改善患者的术后过程。”
消失的行为
这是罗杰斯实验室的第二个生物可吸收电子医学的例子，罗杰斯实验室研究瞬态电子学已经超过十年了。2018年，罗杰斯和他的同事展示了世界上第一个生物可吸收电子设备——一种生物可降解植入物，可以加速神经再生。该团队的生物可吸收装置是完全无害的——类似于可吸收缝线。在完全降解后，这些装置通过人体的自然生物过程完全消失。
“显然需要更好的临时心脏起搏器，”范伯格大学的切斯特·c·库利(Chester C.)和黛博拉·m·库利(Deborah M. Cooley)心脏病学杰出教授、该研究的合著者布拉德利·奈特(Bradley Knight)博士说。“当我第一次了解到生物可吸收神经刺激器时，我联系了罗杰斯教授，探索使用这种技术来调节心脏的可能性。他已经开始与埃菲莫夫博士合作，开发一种小型的生物可吸收起搏器，作为概念验证。然后，我们与这两个团队合作，开发了一种更大版本的生物可吸收、无铅心脏起搏器，可能对人体有效。这是一个很好的例子，说明我们可以在西北大学通过衔接工程和医学方面的专业知识来创造什么。”
起搏器的图片
根据病人的不同，可能需要几天到几周的临时起搏器。通过改变设备中材料的组成和厚度，罗杰斯的团队可以控制其在溶解前保持功能的精确天数。Rogers说:“我们用不同类型的安全、生物可吸收材料和优化的结构构建这些设备，以确保在较长时间内稳定运行，比临床需要的时间稍长。”“我们可以对设备进行定制，以适应相关寿命的广泛范围。总的来说，瞬态技术总有一天可以为各种各样的医疗状况提供治疗或治疗，从某种意义上说，它可以作为一种医学工程形式。”
这项研究发表在杂志上自然生物技术．
来源:西北大学
