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

 

這個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，且不會產(chǎn)生任何熱量。

 

“這代表著一個重大的突破，可以去除安裝在心臟里的導線。” 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(Vanderbilt University)的藥學教授和心臟病學家。

 

“這個稱為無線心臟刺激系統(tǒng)(WiCS)的新裝置，其工作原理和一個無線射頻識別標簽(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，但使用的是超聲波而不是無線電波。”英國劍橋咨詢公司(Cambridge Consultants)全球醫(yī)藥技術(shù)業(yè)務部的負責人安迪·迪斯頓(Andy Diston)說。該公司已經(jīng)與EBR系統(tǒng)公司合作以促進這項技術(shù)的商業(yè)化進程。“這個接收器很小，長度約10 毫米，直徑約1毫米。和米粒兒差不多大小，并且完全是被動式的，從發(fā)送器那里獲得能量。”他說。

 

超聲波信號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，它們用于引導和集中聲波發(fā)向接收器。接收器接受超聲波信號，并將其轉(zhuǎn)化為能調(diào)控心臟的電信號。

 

無線心臟刺激最初是與傳統(tǒng)心臟起搏器一起被測試的——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)，該療法對心臟的兩個心室都進行同步。由于在股主動脈——左心室唯一入口點——中永久性地植入導線是不安全的，因此外科醫(yī)生通常必須非常費勁地穿過心臟外面的血管才能到達左心室。

 

無線心臟刺激系統(tǒng)可以在左心室中植入一個超聲波接收器，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部位進行，從而可以進行最優(yōu)化治療。”

 

導線的布置是心臟再同步化療法的一個隱患，英國劍橋帕普沃思醫(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)非常不錯了。如果起搏器還能可靠地工作，就將是個進步。”他說。

 

這并不是第一個無線心臟裝置。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)放置導線(它使用外部導線傳導電擊)，但是它只能傳遞用于去心臟纖顫的強大電擊，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裝置，以及它將在什么時候會被批準在臨床中使用。“我們初步的臨床實驗點分布在荷蘭，德國和瑞士。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。