起搏器也可生物降解（Science杂志报告）

研究者介绍，瞬态闭环系统包含一个时间同步的无线网络，包括七个关键组件：

（1）临时、生物可吸收、可伸展的心外膜起搏器；

这些组件集成到完全植入式、生物可吸收模块（1-3）、一组皮肤接口模块（4-6）和外部控制模块（7）中。

（6）通过机械振动进行通信的皮肤界面触觉致动器；

研究者指出，如果这些问题能够得到解决，从长远来看，这项技术的临床应用前景广阔。

（3）皮下、生物可吸收的动力采集单元；

（2）使局部炎症和纤维化最小化的生物可吸收类固醇洗脱界面；

来源：A transient, closed-loop network of wireless, body-integrated devices for autonomous electrotherapy. Science. 2022, 376(6596):1006-1012.

相关述评指出，这种新的可降解起搏器（使用传感器监测身体的生理过程，并根据不断变化的需求进行自我调整）规避了植入设备的常见缺点，如移位或感染的风险。但是在这项技术应用于人类之前，还需要进一步确保收集数据的可靠性，安全性和有效性可以得到保证，并且可以防止滥用。

图1 临时心脏起搏的瞬态闭环系统

（4）一组柔软的皮肤接口传感器，其捕获心电图、心率、呼吸、身体活动和脑血流动力学，用于对患者进行生理监测；

（7）具有用于实时可视化、存储和分析的自动自适应控制的数据的软件应用的手持设备。

胸部贴片中的一个小型锂电池可以记录心脏活动，并在必要时向起搏器发送信号以激活起搏器。

它可以检测任何异常心律并实施起搏。同时，医生可以使用智能手机或平板电脑远程监控患者。当传感器检测到电池电量不足或起搏器故障时，可以立即解决问题，必要时联系患者。

该设备不需要导线，可无线连接到四个柔软、灵活、可穿戴的传感器和控制装置，这些传感器和控制装置分布于上身——胸部、前额、喉咙和手臂。传感器相互“talk”，持续监测体温、血氧、呼吸、肌肉张力、身体活动和心脏电活动。

术后临时心脏起搏器的拔除面临感染、损伤、出血和血栓等各种风险。根据Science杂志上发表的一份报告，可生物降解的起搏器正在研发当中，这种起搏器为瞬态闭环系统（Bio-MEMS），也称为瞬态起搏器。一旦它的使命完成，可在体内降解。

（5） 无线射频模块，其向所述收获单元传送功率；

注：图1A：该系统用于临时心脏起搏。生物可吸收模块无线接收用于心外膜起搏的电力。皮肤接口模块的网络通过蓝牙低能量（BLE）协议将各种生理数据传输到控制模块，用于实时数据可视化和算法控制。触觉模块向患者提供触觉反馈。经过一段时间的治疗后，生物可吸收模块在体内溶解。图1B：这些模块互连到无线网络中的闭环方案。图1C：柔性的设计使得能够将模块放置在身体的各种目标位置上。图1D：生物可吸收模块的组成材料在由磷酸盐缓冲盐水（PBS）组成的模拟生物流体中完全消失。