医生成功地将心脏的两侧与有前途的新无线动力,无线的起搏器同步

休斯顿,TX - (2月13日)-德克萨斯心脏研究所(THI)和加州大学洛杉矶分校的研究人员在无线和无铅心脏起搏器系统的开发上跨越了一个重要的里程碑。在《自然研究》(Nature Research)杂志《科学报告》(Scientific Reports)上的一篇文章中,该团队使用他们的创新起搏系统,在一个临床前研究模型中,揭示了为人类大小的心脏提供同步双心室起搏的能力。

Mehdi Razavi博士主任电生理学临床研究与创新在贝勒医学学院和教授副教授兼副教授。Aydin Babakhani.该研究,UCLA集成传感器的主任,研究探讨了能够为医生提供一种治疗患者的全新治疗选择的技术心律失常和别的心血管合并症或心力衰竭等条件。

Mehdi Razavi博士,德克萨斯心脏学院电生理学临床研究与创新导演

大约30%的慢性心力衰竭患者在其心脏中也具有电导问题,需要一种治疗方法来将心脏的传导系统重新同步在其两个最大的腔室中。在这些情况下,医生规定心脏重新同步治疗,或CRT。CRT由长线提供,称为铅,附接斯的起搏器,以便在心脏的两个底部腔室中展开。当患者需要心脏的两个腔室同步时,称为BIVENTRICULAL PACING时,具有引线的传统起搏器是目前唯一可商购的选择。不幸的是,这些引线容易发生脱离原始位置的破裂,脱落和迁移。

虽然患者用CRT进行改善,但通常在6个月内,大约三分之一的患者对治疗不响应,并且非响应者率可以高达43%。

通过允许心脏多个部位同时起搏,THI和加州大学洛杉矶分校的新型无铅无线起搏器系统旨在减少与目前使用的传统起搏器相关的并发症,为更安全、更有效的双心室起搏打开方便之门。

该团队之前的研究证明,该系统可以无线供电,为小型、中型和大型开胸研究模型的单个心脏部位供电。在这项新的研究中,这种只有四分之一大小的微型心脏起搏器通过无线传输到定制设计的低功耗集成电路中,在一个封闭胸腔的猪模型中工作。

五班雄起搏的概念性例证。信用詹姆斯菲尔帕托特(德克萨斯州)心脏研究所

起搏器的潜在临床效益,通过测量电活动进行了验证ekg.在测试期间心脏的血液流动,令人印象深刻。具体地,与单室起搏相比,五圈起搏策略改善了重要的临床结果措施。总的来说,结果推进了使用无线供电的多站起搏来解决心脏重新同步挑战的可能性。

该团队目前正在努力进一步小型化无线动力的起搏器,以使其在心脏上的一个或多个所需的起搏部位以微创的方式植入。这将消除对血管内引线的需求,最重要的是,允许在心脏的多个室中进行同步和无线起搏,这提供了提供特定患者特定CRT的能力。

这种新技术的一个重大挑战是保持无线功率传输的效率,因为设备变得非常小,天线变得更低效率。根据Babakhani教授的说法,该团队通过显著降低起搏器中使用的电子器件的功耗,将所有元素集成在一个芯片上,并设计与起搏器芯片输入电路产生强烈共振的天线来解决这个问题。北京大学电子与计算机工程学院副教授UCLA Samueli工程学院

巴库尼的实验室由UCLA资助的,推动了小型化的极限,使整个起搏器可以在静脉内部配合。小型化的起搏器消除了对庞大的板载电池的需求,因为它通过来自外部控制器的电磁波无线接收能量和命令。

微型起搏器芯片(改编自基于无线供电无铅起搏器的封闭式猪模型同步双心室起搏芯片)SCI REP 2020 DOI:10.1038 / S41598-020-59017-Z

起搏装置基于基于硅的集成微芯片,该微芯片是在UCLA的巴巴利实验室教授中建造的。本文的第一作者,博士后学者洪明利乌,和博士生,Hamed Rahmani和Yuxiang Sun在UCLA的实验室教授,设计了早期的设备版本。

“小型化的植入医疗设备今天已经在市场上。它们用于神经植入物,以微芯片在微芯片中,可以无线地编程,以提供骨质疏松症药物的剂量,并且在一次性视频胶囊中可以被吞下以在穿过主体的同时无线地传输GI沟的图像。那么为什么不小型起搏器?“陈列博士拉扎维博士。

团队的最终目标是建立一种无线和无线的起搏器系统,可以实时诊断心脏的起搏需求,如果需要,为护理团队提供关键反馈,提供量身定制的治疗方法。因此,起搏器最终能够通过从它生成的数据学习来识别模式并进行调整来利用人工智能(A.I.)的权力。这个a.i.根据Thi研究工程师,能够确保常数,最佳的患者特异性疗法,艾莉森博士帖子Mathews John.。THI和UCLA已经与米饭大学合作,算法实现了这一目标。虽然这不是科学报告文章发表的研究的一部分,但大米研究团队参加了研究讨论。

“我们正在创建一个智能起搏器,可以不断阅读心脏的电气需求和自我正确或不断调整和重新校准,以实时为每个人提供个性化的起搏处理,”拉扎维博士“。

(图L-R)临床电生理学研究与创新导演Mehdi Razavi博士与工程师,Mathews John和Allison Post博士

Abdi Rasekh博士,具有THI电生理学临床研究和创新团队的电生理学家和心脏病专家表示,持续的强劲研究基础设施的投资使该团队能够形成生产性合作,并吸引有才能的工程师和心脏病学家。“我们对开发创新的心律失常管理解决方案具有高度支持性的环境,可以显着提高生活质量,”rasekh博士补充道。

这项工作是由研究人员的协同团队进行的Mehdi Razavi,MD, 和Aydin Babakhani,博士, 那包含着洪明利乌,Mathews John.大卫布里克兰, 和布莱恩问候

莉莉,约翰布里克兰迎接Babakhani,拉扎维构思这个项目。Lyu.巴克山设计了起搏器装置,并参与了处理信号的外部控制器的设计。莉莉,约翰布里克兰迎接, 和邮政进行了临床前实验。Lyu,John,Burkland和Break,分析了数据并写了稿件。

大米大学博士Behnaam Aazhangj . Cavallaro博士承认他们对研究讨论的帮助。

分享论文:Lyu,H.,John,M.,Burkland,D。等等。基于无线动力的无线起搏器的闭式猪模型中同步的五圈心脏起搏。科学培训10,2067(2020)。https://doi.org/10.1038/s41598-020-59017-z.

(阅读自然科学报告

德克萨斯心理研究所和苏丹QABOOS在圣路易斯基金会的心脏病中得到的研究。


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关于德克萨斯州心脏研究所

德克萨斯州心脏研究所(THI)于1962年,由世界着名的心血管外科医生德顿A. Cooley博士,是一家非营利组织,是一项非营利组织,是通过研究,教育和改进患者的创新和渐进计划来减少心血管疾病的破坏性疾病关心。有关Thi的更多信息(@texas_heart)可用www.udkresources.com。

媒体查询:
克里迅速(ksprung@texasheart.org)

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