


心脏起搏器是为那些心脏病人设计的电子设备,在必要时,可以发出有规律的电脉冲,使心脏保持跳动。最初,人工心脏起搏器的电池部分装在身体的外部,导线从体外通过静脉到达心脏。它们只能在医院内短期使用。
后来,鲁内?埃尔姆奎斯特在1958年制作了一个放在体内的起搏器,使用锌汞电池,1960年,瑞典医生奥克?森宁为一位病人植入了这种起搏器,电池一直使用了2-3年才更换。1988年,一位病人安装了一个核动力起搏器。这个起搏器使用了微量的钚,它可以持续应用20年。目前,大部分的起搏器号称能够使用10年,但是实际上它们只能使用4~5年左右。所以,起搏器的电池更换是一件非常麻烦的事情,需要把起搏器从皮下取出,痛苦而危险。
斯坦福大学的一名教授发明了一种利用心脏跳动产生电力为起搏器供电的装置,可以保证起搏器连续使用数十年以上。乍一听上去,似乎不太可能,因为心脏的跳动所产生的电力有限,不足以支持起搏器的运转。但是现在的起搏器并不是连续工作的,微处理器可以感受到人们心脏跳动不正常,需要时才会启动起搏器,所以这种装置的理论上是可行的:心脏正常跳动时产生电力,储存到微型蓄电池中,当心脏跳动出现问题,起搏器启动,提供有规律的电脉冲,帮助心脏病人维持生命。
这是微型发电机的结构示意图。人类的心脏跳动频率范围是0.5~2Hz,可以使微型发电机产生40~200微瓦的能量,这种小型起搏器的额定功率是40微瓦,所以只要心脏在跳动,就可以为起搏器提供足够的电能。听上去有点像:自己动手,丰衣足食。
研究人员还指出,除了利用心脏本身的肌肉跳动产生电能,还可以利用各种人类身体内、外部的动作为各种体内医疗设备提供电能,比如血管的流动,肢体的运动等等,只是相关的研究还停留在开发阶段,没有完全利用到实际当中。
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