王中林 李舟详解新型心脏起搏器:只要能动就能发电

2010-08-11 21:31:00来源: 科技日报

      7月27日,大连的吴女士一晚竟昏厥4次,送往医院检查才知道:心脏起搏器电池没电,20年前装的起搏器“罢工”了。

      吴女士是不幸的,等待她的将是手术更换起搏器,这需要不菲的医疗费用。但和因起搏器电池耗尽而身亡的人相比,她又是幸运的。

  北京航空航天大学生物与医学工程学院教师李舟博士说:“一般而言,心脏起搏器的电池寿命是6—8年,电池耗完,病人就有心跳停止的风险,危及生命。所以必须及时更换起搏器。”

  那为何起搏器一“罢工”,心脏就玩完?心脏起搏器能否自供电,一劳永逸呢?

“司令”出错,起搏器顶职

  “心脏有个‘司令部’,控制心肌细胞按特定的程序依次收缩、舒张,为全身各器官组织泵血,这个‘司令部’就是窦房结。”李舟说。

  据了解,窦房结是位于人体心脏上的一个特殊小结节,它可以自动、有节律地产生电流。在心脏内存在庞大的传导“网络”,构成窦房结和心肌细胞之间的“桥梁”,窦房结产生的电流信号按这些传导组织的顺序传送到心脏的各个部位,从而引起心肌细胞的收缩和舒张,因此,窦房结号称心脏搏动的最高“司令部”。

  “一旦窦房结出现问题,不能产生电流或产生异常电流,心肌细胞接收不到信号或是接收到异常信号,不能正常收缩和舒张,心脏就停止跳动或是异常跳动,从而产生各种生理反应,甚至死亡。”李舟说,“心脏起搏器能替代窦房结,使心脏有节律地跳动起来。”

  原来,心脏起搏器是由电池和电路组成的脉冲发生器,能按照设定的程序,发放一定频率的脉冲电流,起搏器通过电极导线连接到心脏上,其发放的脉冲电流可通过传导组织,最终导致整个心房和(或)心室的收缩。

  “不止是可以替代窦房结工作,即使是心脏传导系统出现断路,心脏起搏器也可以‘顶职’。”李舟说,“可以将电极连接到传导系统断路的下游,刺激这部分传导组织所控制的心肌细胞收缩和舒张。”

肌肉运动,可转化成电能

  “电池作为心脏起搏器的关键之一,一旦出现问题,起搏器就必须更换,患者不仅要再次手术,还得承担不菲的费用。”中国科学院外籍院士王中林说,“因此,很多研究机构都在提高电池的寿命上下工夫。”

  

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关键字:新型心脏起搏器  心跳  发电

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/0811/article_1409.html
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