用于临时性心脏监控的可生物降解的无线生物电子装置

在一项旨在解决尚未得到满足的微创性心脏控制和监测设备需求的概念验证研究中，研究人员研发了一个无线设备网络，其中包括一个可临时监控心率的可生物吸收的起搏器。由于他们所用的是无线技术，因此可以规避植入装置的常见缺点：例如驱动线感染或需要进行外科手术来移除或更换起搏器导线或电池。大多数用于提供心脏电起搏的医疗装置（尤其是为心脏手术后恢复患者提供的临时解决方案）需要将连接外部电源的内部硬件与控制系统结合，而这种连接是通过穿过皮肤的导线实现的。这类装置会带来感染风险，限制患者活动能力，且取出这些装置需要进行外科手术，后者会进一步引起并发症。Yeon Choi和同事在此展示了一种用于微创性心脏监控的可生物降解的闭环无线微机电系统（Bio-MEMS）设计。Choi等人用水溶性金属和可降解聚合物创建了一种可完全植入并可生物吸收的模块，后者可通过皮肤无线接受用于心外膜起搏的动力。为了实现实时数据可视化和算法控制，它具有皮肤表面-接口传感器集成网络，这些传感器可通过蓝牙收集数据并将其传输到外部控制模块。在治疗后，内部模块可在体内溶解，而皮肤-接口模块可通过将其从皮肤上剥离而移除，因而无需手术移除。为了演示这一概念验证，作者在大鼠、犬科动物和离体人类心脏研究中用该装置监测和控制心脏起搏。Wolfram-Hubertus Zimmermann在相关的《视角》中写道：“触发可响应传感定义生物信号的电脉冲为人机界面添加了一层新的复杂性。但这种颠覆性技术是否已做好了用于临床实践的准备？有许多关键问题需要解决：所获数据的可靠程度、如何确保安全性和有效性以及如何防止误用。”