探微导师微沙龙 | 李舟“心脏起搏装置的历史、现状与未来”

在本次微沙龙中，李舟老师带领大家回溯百年，从电刺激治疗的启蒙，到从传统有导有电池设计到无导线自供能的前沿突破，完整呈现了心脏起搏器的进化脉络。

首先，李老师简要地介绍了相关历史与背景。自古罗马至近世，人类一直在探索着疾病的电治疗。19世纪，人工电装置逐渐出现，虽简陋但却开启了用可控电干预生命节律的尝试。20世纪，电刺激治疗则逐渐迎来了植入式革命。

首先，李老师简要地介绍了相关历史与背景。自古罗马至近世，人类一直在探索着疾病的电治疗。19世纪，人工电装置逐渐出现，虽简陋但却开启了用可控电干预生命节律的尝试。20世纪，电刺激治疗则逐渐迎来了植入式革命。

另一方面，心脏电传导系统的有序工作是维持心脏正常生理功能的关键。而其病变则会导致心律失常，进一步引发各种严重的心血管疾病。在中国，每10万人便有300人因心血管病而死亡，位居各种疾病致死率**；而面对恶性心律失常疾病，目前主要的治疗方法便是电子心脏起搏器，从市场规模看，2017年我国起搏器植入量约7.67万台，虽呈增长趋势，但与美国每百万人口超1000台的植入量相比，我国每百万人口仅44台，供给的缺口亟待解决。

而后，李老师介绍了心脏起搏器的发展历程。1958年，瑞典临床医生阿克・森宁与工程师埃里姆奎斯特联手，成功将首个全植入式心脏起搏器植入患者体内，由此开启了传统有导线心脏起搏器的时代。之后它历经多次升级——从单腔到双腔，再到心脏再同步化治疗装置，功能日益强大，但“导线依赖”带来了诸多困扰：导线磨损断裂、皮下囊袋感染、血管血栓等并发症风险始终存在，也促使相关技术不断改进。

为破解传统装置的痛点，无导线心脏起搏器应运而生。2016年美敦力“Micra TPS”获批临床，这款“胶囊起搏器”体积仅为传统装置的1/10，通过股静脉微创植入心腔，无需皮下囊袋和导线，彻底规避了导线相关并发症。2020-2023年，国内植入量已达1.3万例，成为心律失常治疗的新选择。

清华李老师团队的研究则将技术推向了“自供能”的新维度。基于摩擦电和压电效应理论，团队研发出“自供能无导线心内起搏器”：通过采集心脏跳动的生物机械能转化为电能，实现“心脏动，起搏器就有电”的闭环治疗。在大型动物实验中，该装置表现亮眼：经微创介入植入猪的右心室后，能实现长期地稳定调控心律，电性能参数完全满足起搏需求。成果发表后获欧洲心脏病学会前任主席等国际权威的Highlights板块推荐，可谓生物医学工程与心血管领域交叉创新的标杆。

最后李老师指出，从依赖外接电源的早期装置，到需定期换电池的传统起搏器，再到如今自供能的无导线创新，心脏起搏器的发展史是“能源自主化”与“创伤最小化”的双重进阶史；无导线设计与磁共振兼容、智能监测功能的融合，将打破传统装置的限制，为患者带来更自由的生活体验。

展望未来，起搏器或许会愈发微小、智能，能实时监测心脏电活动，自适应调整起搏策略，甚至与人体完全共生。而这一切，都源于对“电与生命”关系的百年探索，相信也将在清华等科研团队的持续创新中，不断续写守护生命节律的奇迹。让我们看看同学们的精彩见解。

参与同学反馈

贾卿乙：通过参加这次李老师关于心脏起搏器的讲座，我不仅了解了相关的生物学和生理学基本原理，还认识了心脏起搏器在历史上的发展进程：从有导线到无导线，从大电池到小电池乃至生物自供能，让我认识到了一件医疗器械研发的不易：而医生与工程师结合，制造出最早的心脏起搏器这件事也让我意识到了生物医学工程的高度交叉性。同时，我还深刻体悟了在我国心血管疾病的严重与起搏器市场的广泛发展前景：除了技术先在性之外，如何把价格降下来是打开一件器械市场最为关键的一点。这次讲座令本专业的我加深了对专业的理解，同时也对生医工充满了更多的期望。

刘思涵：聆听了李舟老师关于心脏起搏器演进历程的学术报告，深有感触。该技术的发展史，堪称一部跨学科协同创新的典范：从手术上的突破，到材料与微电子技术的革新，再到底层原理的精进，其每一次迭代都深刻体现了“医工结合”的强大驱动力。李舟老师课题组通过利用心脏跳动时的机械能、通过压电材料其转化为电能，解决了心脏起搏器电池供能的问题，延长了使用寿命，这启示我们，真正的突破性研究，往往源于对现实世界复杂问题的深刻洞察与多学科知识的交叉融合。