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Cysoni:革命性的“仿生”起搏器 旨在心衰逆转

嘉峪检测网        2022-02-10 23:24

心衰作为一种复杂且极为棘手的疾病,尽管治疗心衰的技术层出不穷,但是到目前为止还是没有有效治疗心衰手段。目前对于心衰的患者来说,能够延缓心衰恶化,改善生活质量水平,可能是最好选择,至于治愈心衰只能在梦中想想。

心衰患者群体非常大,在2019年,全球就有高达2970万心衰患者,预计2030年将进一步增加到3870万。很悲哀是这些患者中一旦被确诊,其中一半将会在5年内死亡。这是由于缺乏有效治疗手段导致。

要想治疗心衰,需要潜心研究心衰机理。Julian Paton通过十多年研究心跳和呼吸之间的关系,从而揭示传统起搏器治疗心衰效果差原因。因此他与英国Ceryx Medical合作开发了“Cysoni”——一种独特的心律管理设备。并公布Cysoni临床前数据,数据显示心力衰竭直接记录的心输出量显著改善。

本项研究发布在《Basic Research in Cardiology》期刊上,题为“Reverse re-modelling chronic heart failure by reinstating heart rate variability”。

 

根据论文描述:

 

将有心衰症状的绵羊分成三组,第一组植入Cysoni(n=6)、第二组植入传统起搏器(n=6),第三组假手术对照(n = 5)。术后观察发现, 试验组与植入传统起搏器组相比,试验组的心输出量1.4 L/min(增加 20%)。这种输出的增加导致心力衰竭相关症状(如呼吸暂停)显著减少,运动表现显著提高。同时它还逆转了心肌细胞肥大并恢复了对力量产生至关重要的 T 小管结构。

在心力衰竭中Cysoni可通过反向重建机制改善心功能,并且观察到的改善远远大于目前治疗方法。这些发现支持了将有力支持Cysoni作为未来心衰治疗重要手段。

同时随着优异动物试验结果出炉,Ceryx Medical已经在规划临床计划,其计划招募患者,今年下半年在新西兰开启临床研究 。

 

专家评价

 

“这是一个非常重要的结果,因为目前的心脏起搏器在心脏泵送方面从未给我们带来如此大的改善。如果这一结果在人类身上得到体现,它可能会决定我们未来心脏起搏的方式。”

----心外科教授 Gianni Angelini 布里斯托尔心脏研究所和伦敦帝国理工学院国家心肺研究所

“最重要的消息是,我们相信我们现在已经找到了逆转心力衰竭的方法。经过五年的严格测试使我们进入了准备在今年晚些时候开始临床试验的阶段。”

----Julian Paton Ceryx 的联合创始人、ABI 转化生理学教授

 

Cysoni

 

众所周知心率变异性(HRV)是心血管健康的重要指标。低HRV与心力衰竭的疾病严重程度和死亡率相关。在正常生理学中,心率随着每次呼吸而增加和减少,称为呼吸性窦性心律失常(RSA)。

Cysoni 是一种仿生起搏器,可通过实时呼吸调节来调节心脏节奏。Cysoni 复制了这种自然的相互作用,根据呼吸功能触发心跳,这与传统起搏器通常的“节拍式”生成相反。

这是 Cysoni 与传统起搏器最大区别,传统起搏器要么以节拍器的方式给心脏配速,要么感知窦房结的活动,无法感知心肺不一致,更无法调整心肺速率。从本质上讲,Cysoni 倾听心肺系统并对其做出反应并优化其性能。

Cysoni之所以能够感知心肺,并且做出优化。这是由于Cysoni包含多个人工神经元被组合成神经网络,模仿被称为中央模式发生器(CPG)的神经结构,身体用它来控制从行走到吞咽再到呼吸的过程。通过制造人工CPG,Cysoni可以用于恢复因疾病或损伤而受损的功能。正是这种恢复功能,Cysoni让心衰患者重新实现心率回归正常。

 

这些人工神经元正是Cysoni核心技术:

 

Cysoni通过使用独特的微型硅芯片和算法来模拟人体的神经元,使心脏与肺部协同工作,帮助患者控制心律,以使严重的心脏病患者完成心脏的自我修复,提升心脏效率。

 

体积小,能耗极低

 

Cysoni的微型硅芯片的每个“人工神经元”直径小于0.1mm, 一个包含100个神经元的芯片仅为4毫米。它的功率低至140纳瓦,即数字微处理器功率的十亿分之一。

 

算法  

 

Cysoni会实时、精密地监测植入者左心房、右心房、左心室、右心室的协同情况,并根据其收缩和舒张的时间差与标准值的比对和计算来判断是否需要发起电脉冲来实施调控。

人工神经元技术除了能治疗心衰外,还可以治疗其他疾病,包括高血压、脊髓损伤和内分泌紊乱,如糖尿病。

 

Cysoni的优势

 

恢复心脏功能

射血分数、心输出量等,从而影响心力衰竭症状,如呼吸困难和衰竭

提高生活质量

提高身体素质,减少症状,改善生活质量

照顾心脏

缓解心脏压力,心脏重塑,逆转心衰

 

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来源:MedTF