心律失常治疗的改进可能得益于化学、光学、电子、超声和机器人技术新进展所实现的电源管理与输送系统优化。
微型化可光控生物可吸收起搏系统
临时心脏起搏在多种情况下必不可少，例如产前患者心脏与身体发育期、术后恢复期、基础代谢或电解质异常纠正期，以及缺血状态。在最近一项研究中，张亚民等人报告了一种毫米级心脏起搏系统，该系统采用生物可吸收光电子组件构建，包含板载自供电电极和具有电疗通用能力及临时心脏起搏特定应用机会的无线光控机制。这些设备的极小尺寸使其能够通过经皮注射和血管内输送实现微创植入。实验在小鼠、大鼠、猪、犬及人类心脏模型中均证实了单点与多点位置的有效起搏。与皮肤贴附式无线设备配对后，可在检测到心律失常时实现自主闭环运行。现存挑战包括生物可吸收材料的安全性，以及微型化可能导致的迁移风险增加、抗干扰绝缘性能下降和并发症发生时的取出困难。
超声与电活性生物材料实现心率调控
Jiapeng Han等人同样展示了无需电源供应的无线远程电激活控制技术。研究人员使用经乙二醇壳聚糖包覆的钛酸钡纳米颗粒（BTNPs），该材料具有高机电效应，能在超声刺激下产生电磁场，并已显示出作为无线神经调控工具的广泛应用潜力。研究者将BTNPs注射至比格犬的右下神经节丛并施加超声能量。注射BTNPs的动物保持生物安全性，在窦性心律期间心室率降低比例最高达25%，在快速起搏诱导的心房颤动期间降低约20%，降幅与注射材料浓度及超声功率呈正相关。未来研究需确立其长期生物活性与临床应用安全性。该研究强调了可穿戴设备结合新型高效超声换能器控制体内无源执行器的潜力。
用于难以触及静脉的可注射水凝胶导体
直接电接入心肌中层可治疗室性心律失常，但现有电极尺寸过大无法通过其中的冠状静脉。Rodriguez-Rivera等人开发了可填充心外膜冠状静脉并将其转化为柔性电极的可注射离子导电水凝胶电极。研究团队基于聚醚聚氨酯二丙烯酰胺大分子单体开发了新型水凝胶化学体系，使其匹配心肌刚度、抵抗水解，并达到原生心肌2-3倍的导电率。离子水凝胶电极在多次循环中提供稳定电刺激，覆盖心脏静脉的显著长度。猪模型体内部署与起搏实验证实，该电极可填充前室间静脉及延伸至比现有系统远端更深的位置。尽管存在心脏充血及长期功能与基质改变的潜在不良影响担忧，该研究仍展示了可注射离子水凝胶电极在难以触及心肌中层组织起搏中的潜力，并为无痛除颤开辟了新路径。
肺静脉隔离脉冲时长的极限探索
脉冲场消融术（PFA）是心房颤动消融领域快速演进且广泛应用的技术。当前采用微秒级脉冲（μsPFA）的PFA手术需全身麻醉或深度镇静以控制肌肉收缩并预防疼痛。减少肌肉收缩具有重要临床意义。Xie Hai-yang等人在猪模型中比较了横膈膜运动峰值加速度与肺静脉隔离效果随脉冲幅度、时长及数量的变化关系。研究发现，纳秒级脉冲（nsPFA）与μsPFA均能创建可比的透壁性和环周损伤，且不损伤食道等邻近结构或导致膈神经麻痹，但nsPFA引发的肌肉收缩显著低于μsPFA。这些发现表明nsPFA可能提供与μsPFA同等有效的消融替代方案，同时显著降低肌肉收缩反应。
用于心律失常治疗的磁力球链机器人
在标测与消融手术中，机器人技术有望实现更精确的标测与损伤、减轻操作者疲劳、延长导管可达范围并减少X光透视使用。Giovanni Pittiglio等人报告了一种新型磁导航系统，包含两个核心组件：导管远端由球形永磁体链构成的消融导管；以及由两个车载旋转永磁体组成的驱动系统。该导管设计通过高磁含量使驱动系统占用空间最小化，便于工作流程整合。研究表明，球链导管可消融心脏组织并生成与当前临床消融导管相当的损伤。原型验证预测，仅需直径119毫米、质量6.6千克的两个小型永磁体即可提升损伤创建精度。
【全文结束】
