虽然现代心脏起搏器已被证明是一种宝贵的、拯救生命的医疗工具，但它们调节心脏节奏的方式与健康人体内器官的跳动有所不同。为了更逼真模仿健康心脏的起搏情况，科学家正测试一种“革命性”的新设备。


朱利安·帕顿教授


首席研究员、奥克兰大学的朱利安·帕顿教授说：“目前，所有的起搏器都是以节拍式起搏，这意味着一个非常稳定、均匀的节奏。但当你记录一个健康人的心率时，你会发现它一直在移动”。


帕顿的团队已经花了十多年的时间来开发他们所描述的“仿生”起搏器，一个旨在实时响应身体信号的装置。这种植入物将监测呼吸并相应地调节心率，而不是以稳定的速度滴答作响。


帕顿说：“如果分析你的心率频率，你会发现心率是与你的呼吸相联系的。吸气时心率上升，呼气时心率下降，这是所有动物和人类的一种自然现象。而且我们谈论的是 4.3 亿年前就在地球上的非常古老的动物”。


12年前，帕顿和一群科学家开始探索一种新的起搏器的想法，这种起搏器可以治疗心力衰竭的病人，这是一种心脏不能泵出足够的血液满足身体需要的状况。帕顿说：“有高血压的人，有心力衰竭的人，他们的心率没有被他们的呼吸所调节。因此他们会感觉非常压抑。我们决定，我们将把心率变异性放回心力衰竭的动物身上，看看它是否有什么好处”。


这种仿生起搏器设备被称为 Cysoni，它被设计用来恢复心率变异性，也被称为呼吸性窦性心律失常，进入衰竭的心脏。它通过监测肺部和读取人体在呼吸时产生的电信号来实现这一目的，使用精心设计的脉冲来相应地加快和减慢心脏的速度。


帕顿说：“起搏器几乎就像一个仿生设备。它能理解来自身体的信号，告诉设备我们什么时候吸气，什么时候呼气。然后设备必须与身体进行沟通，并在吸气时加快心脏的跳动，在呼气时降低心脏的跳动”。


在大鼠身上取得积极成果后，科学家们现在对其在绵羊身上的表现进行了研究，现在相信他们确实想出了一种逆转心衰的方法。有药物可以改善这些患者的福祉，但修复损害心脏功能的受损组织已被证明是现代医学迄今为止无法做到的。