傳統(tǒng)的心臟起搏器通過由靜脈送入心臟的電導(dǎo)線來刺激心臟組織。但是導(dǎo)線會(huì)出現(xiàn)故障，這就需要額外的手術(shù)來清除或者更換這些導(dǎo)線。并且， 傳統(tǒng)方法在治療性電擊可實(shí)施的位置方面受到諸多限制。

 

這個(gè)新的裝置使用永久植入心臟的小型接收器來接受聚焦式聲波，并將能量轉(zhuǎn)化為電流。與無線電波不同，超聲波能在足夠高的能量水平下穿透組織，且不會(huì)產(chǎn)生任何熱量。

 

“這代表著一個(gè)重大的突破，可以去除安裝在心臟里的導(dǎo)線。” 保羅 ·斯科杰夫特(Paul Skjefte) 說， 他是開發(fā)該無線心臟起搏器的EBR 系統(tǒng)公司的營(yíng)銷戰(zhàn)略師。這家坐落在加利福尼亞州森尼維爾(Sunnyvale, California)的公司，它的開辦來源于其創(chuàng)立者黛布拉·?？颂? Debra Echt)的研究，她曾是范德堡大學(xué)(Vanderbilt University)的藥學(xué)教授和心臟病學(xué)家。

 

“這個(gè)稱為無線心臟刺激系統(tǒng)(WiCS)的新裝置，其工作原理和一個(gè)無線射頻識(shí)別標(biāo)簽(RFID tag)類似。接收器本身沒有能量源，它通過無線的方式來獲得所有的能量和信號(hào)，但使用的是超聲波而不是無線電波。”英國(guó)劍橋咨詢公司(Cambridge Consultants)全球醫(yī)藥技術(shù)業(yè)務(wù)部的負(fù)責(zé)人安迪·迪斯頓(Andy Diston)說。該公司已經(jīng)與EBR系統(tǒng)公司合作以促進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。“這個(gè)接收器很小，長(zhǎng)度約10 毫米，直徑約1毫米。和米粒兒差不多大小，并且完全是被動(dòng)式的，從發(fā)送器那里獲得能量。”他說。

 

超聲波信號(hào)來自植入在肋骨上方胸腔中類似起搏器的盒子。盒內(nèi)有一組超聲波換能器，它們用于引導(dǎo)和集中聲波發(fā)向接收器。接收器接受超聲波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為能調(diào)控心臟的電信號(hào)。

 

無線心臟刺激最初是與傳統(tǒng)心臟起搏器一起被測(cè)試的——這兩種裝置都被植入心臟——這提供了一種治療慢性心力衰竭的方法，稱為心臟再同步化療法(cardiac resynchronization therapy, CRT)，該療法對(duì)心臟的兩個(gè)心室都進(jìn)行同步。由于在股主動(dòng)脈——左心室唯一入口點(diǎn)——中永久性地植入導(dǎo)線是不安全的，因此外科醫(yī)生通常必須非常費(fèi)勁地穿過心臟外面的血管才能到達(dá)左心室。

 

無線心臟刺激系統(tǒng)可以在左心室中植入一個(gè)超聲波接收器，從而避免了上述問題。斯科杰夫特說，“這是醫(yī)生首次可以選擇心臟再同步化療法可以在心臟的哪個(gè)部位進(jìn)行，從而可以進(jìn)行最優(yōu)化治療。”

 

導(dǎo)線的布置是心臟再同步化療法的一個(gè)隱患，英國(guó)劍橋帕普沃思醫(yī)院(Papworth Hospital in Cambridge, U.K.)心臟病專家顧問安德魯·格雷斯說，“如果可以將起搏器放置在心臟中任何想放的地方，就已經(jīng)非常不錯(cuò)了。如果起搏器還能可靠地工作，就將是個(gè)進(jìn)步。”他說。

 

這并不是第一個(gè)無線心臟裝置。格雷斯是第一批嘗試一種稱為皮下植入式心臟除顫器(subcutaneous implantable cardioverter-defibrillator, S-ICD)的心臟病專家之一，該心臟除顫器是由加州圣克萊門特(San Clemente, California)的卡梅倫健康研究所(Cameron Health)研制的，于2009年面市。盡管它并不需要在心臟內(nèi)放置導(dǎo)線(它使用外部導(dǎo)線傳導(dǎo)電擊)，但是它只能傳遞用于去心臟纖顫的強(qiáng)大電擊，因此并不能用于同步。“但是其他公司，如美敦力 (Medtronic)，也在研發(fā)無需導(dǎo)線的系統(tǒng)。”格雷斯說。

 

EBR系統(tǒng)公司并未透漏有多少病人已植入了這個(gè)裝置，以及它將在什么時(shí)候會(huì)被批準(zhǔn)在臨床中使用。“我們初步的臨床實(shí)驗(yàn)點(diǎn)分布在荷蘭，德國(guó)和瑞士。我們已經(jīng)成功地治療了那些之前幾乎走投無路的心臟衰竭病人。”他說。