Nat. Rev. Cardiol.：自驱动心血管电子医疗器件和系统

心血管疾病是全球死亡率最高的疾病。针对心血管疾病的电子医疗器件（CEDs）的出现为心血管疾病重症患者带来了福音。在过去的50年中，针对心血管疾病的电子医疗器件经历了快速发展，以心脏起搏器、除颤器为代表的植入式治疗器件和种类繁多的植入式和穿戴式心血管系统监护电子设备，成功挽救了无数心血管疾病患者的生命，也极大的改善了他们的生活质量。然而，受限于目前的电池技术，如何延长心血管系统电子医疗器件的使用寿命，使它们能够终身守护病人健康安全，成为巨大的挑战。近年来，利用人体自身以及周边环境来获取能量的自驱动技术（self-powered technology）被认为是极有潜力解决上述问题的方案，因此吸引了各个领域的研究人员投身其中，成为研究热点。

中科院北京纳米能源与系统研究所李舟（点击查看介绍）研究团队长期致力于自驱动心血管电子医疗器件研究，取得了瞩目的成果。近日，该团队综述了自驱动心血管电子医疗器件的研究进展。自驱动心血管电子医疗器件不仅极大的延长了使用寿命，还在小型化、舒适性和便携性上具有潜在优势。作者综述了现有的可用于CEDs的自驱动技术，包括压电纳米发电技术、摩擦纳米发电技术、热释能发电技术、生物能发电技术以及光电技术和电磁发电技术。介绍了不同技术的原理和优势。综述了现有自驱动技术在心血管疾病诊疗方面的应用现状，主要包括两大方向：1）收集和转化人体及周边环境中能量用于电子设备的持续供能，例如自驱动心脏起搏器。2）基于自驱动器件低功耗和高灵敏度的特点，将其作为主动式传感装置用于监测心血管系统信号，例如自驱动心内压传感器。最后，作者总结了自驱动心血管电子医疗器件发展中需注意的问题，提出了解决思路，并进一步展望了其创新发展方向。

图1 心脏传导通路和现有心血管电子医疗器件（CEDs）总结

图2 现有主要自驱动技术总结及其工作原理展示

图3 构建自驱动心血管电子医疗系统的实施路径

图4 基于压电纳米发电技术和摩擦电纳米发电技术的植入式心血管电子医疗设备的发展历程和主要里程碑

图5 最新的基于摩擦纳米发电机的自驱动心血管电子医疗器件工作原理及其应用展示

文章发表在Nature Reviews Cardiology 上。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Self-powered cardiovascular electronic devices and systems

Qiang Zheng, Qizhu Tang, Zhong Lin Wang, Zhou Li

Nat. Rev. Cardiol., 2020, DOI: 10.1038/s41569-020-0426-4

导师介绍

李舟

https://www.x-mol.com/university/faculty/148352

新闻稿作者：郑强