傳統的心臟節律器

傳統的心臟節律器越趨小型化。Credit: Steven [email protected] commons CC BY 3.0

心臟節律器(pacemaker),又稱心臟電子起搏器,1932首度有pacemaker這個名詞,而1950年代更發展出第一個電子式的心律調節器。其原理為用電擊的方式對心臟肌肉做規律的刺激,以維持心臟的持續且規律地跳動,避免心跳過慢或者甚至停止的症狀。每年全世界植入人體超過一百萬個心律調節器。經過六十年的心臟節律器發展歷史,這項裝置體積越來越小,小到可從鼠蹊部以心導管經血管植入心臟,而不需要動大刀做開心手術;電池壽命也越來越長,甚至可達十年之久,現在更有了「無導線」設計的心臟節律器。儘管技術越來越進步,已經相當安全,但仍然是侵入式裝置,需要手術將裝置植入體內。

美國賓州「德瑞克索大學」(Drexel University)的科學家最近發表了應用超音波技術來達到調節心律的成果,這項成果,有可能發展成為非侵入式的心臟節律器嗎?首先,是研究人員檢測了超音波對大鼠類的乳鼠心肌細胞之影響,發現頻率2.5MHz的超音波(頻率超過20KHz的聲音即為超音波)能調節培養皿內心肌細胞的收縮速率。因此,經過特殊設計的探頭,測試出最低能量強度為0.02W/cm2的脈衝式超音波,每0.3秒(300ms)施放一次,每次時間0.001秒(1ms),能有效的加快心跳速率。更進一步的實驗,施予這樣的超音波8秒鐘,在99次的試驗中,發現其中57次的平均跳動次數增加了25%。證實超音波能刺激心肌細胞,調整心跳。

雖然這項脈衝式超音波技術還在初期發展階段,但其非侵入式的使用方式,很有機會可以在緊急或非緊急狀況,例如心臟病突發,提供體外的心肌刺激,增加心跳,完全不用擔心侵入式的感染、死亡風險。然而,這樣的超音波是否能夠長時間使用,如何能正確且有效率的維持心跳,都還需要更多的研究。

文章參考:MED Device Online
圖片來源:Steven fruitsmaak@wikimedia commons  CC BY 3.0
原文參考:Journal of Applied Physiology



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BioMeder

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