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Cysoni:革命性的“仿生”起搏器 旨在心衰逆轉(zhuǎn)

嘉峪檢測網(wǎng)        2022-02-10 23:24

心衰作為一種復(fù)雜且極為棘手的疾病,盡管治療心衰的技術(shù)層出不窮,但是到目前為止還是沒有有效治療心衰手段。目前對于心衰的患者來說,能夠延緩心衰惡化,改善生活質(zhì)量水平,可能是最好選擇,至于治愈心衰只能在夢中想想。

心衰患者群體非常大,在2019年,全球就有高達(dá)2970萬心衰患者,預(yù)計2030年將進(jìn)一步增加到3870萬。很悲哀是這些患者中一旦被確診,其中一半將會在5年內(nèi)死亡。這是由于缺乏有效治療手段導(dǎo)致。

要想治療心衰,需要潛心研究心衰機(jī)理。Julian Paton通過十多年研究心跳和呼吸之間的關(guān)系,從而揭示傳統(tǒng)起搏器治療心衰效果差原因。因此他與英國Ceryx Medical合作開發(fā)了“Cysoni”——一種獨特的心律管理設(shè)備。并公布Cysoni臨床前數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)顯示心力衰竭直接記錄的心輸出量顯著改善。

本項研究發(fā)布在《Basic Research in Cardiology》期刊上,題為“Reverse re-modelling chronic heart failure by reinstating heart rate variability”。

 

根據(jù)論文描述:

 

將有心衰癥狀的綿羊分成三組,第一組植入Cysoni(n=6)、第二組植入傳統(tǒng)起搏器(n=6),第三組假手術(shù)對照(n = 5)。術(shù)后觀察發(fā)現(xiàn), 試驗組與植入傳統(tǒng)起搏器組相比,試驗組的心輸出量1.4 L/min(增加 20%)。這種輸出的增加導(dǎo)致心力衰竭相關(guān)癥狀(如呼吸暫停)顯著減少,運動表現(xiàn)顯著提高。同時它還逆轉(zhuǎn)了心肌細(xì)胞肥大并恢復(fù)了對力量產(chǎn)生至關(guān)重要的 T 小管結(jié)構(gòu)。

在心力衰竭中Cysoni可通過反向重建機(jī)制改善心功能,并且觀察到的改善遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前治療方法。這些發(fā)現(xiàn)支持了將有力支持Cysoni作為未來心衰治療重要手段。

同時隨著優(yōu)異動物試驗結(jié)果出爐,Ceryx Medical已經(jīng)在規(guī)劃臨床計劃,其計劃招募患者,今年下半年在新西蘭開啟臨床研究 。

 

專家評價

 

“這是一個非常重要的結(jié)果,因為目前的心臟起搏器在心臟泵送方面從未給我們帶來如此大的改善。如果這一結(jié)果在人類身上得到體現(xiàn),它可能會決定我們未來心臟起搏的方式。”

----心外科教授 Gianni Angelini 布里斯托爾心臟研究所和倫敦帝國理工學(xué)院國家心肺研究所

“最重要的消息是,我們相信我們現(xiàn)在已經(jīng)找到了逆轉(zhuǎn)心力衰竭的方法。經(jīng)過五年的嚴(yán)格測試使我們進(jìn)入了準(zhǔn)備在今年晚些時候開始臨床試驗的階段。”

----Julian Paton Ceryx 的聯(lián)合創(chuàng)始人、ABI 轉(zhuǎn)化生理學(xué)教授

 

Cysoni

 

眾所周知心率變異性(HRV)是心血管健康的重要指標(biāo)。低HRV與心力衰竭的疾病嚴(yán)重程度和死亡率相關(guān)。在正常生理學(xué)中,心率隨著每次呼吸而增加和減少,稱為呼吸性竇性心律失常(RSA)。

Cysoni 是一種仿生起搏器,可通過實時呼吸調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)心臟節(jié)奏。Cysoni 復(fù)制了這種自然的相互作用,根據(jù)呼吸功能觸發(fā)心跳,這與傳統(tǒng)起搏器通常的“節(jié)拍式”生成相反。

這是 Cysoni 與傳統(tǒng)起搏器最大區(qū)別,傳統(tǒng)起搏器要么以節(jié)拍器的方式給心臟配速,要么感知竇房結(jié)的活動,無法感知心肺不一致,更無法調(diào)整心肺速率。從本質(zhì)上講,Cysoni 傾聽心肺系統(tǒng)并對其做出反應(yīng)并優(yōu)化其性能。

Cysoni之所以能夠感知心肺,并且做出優(yōu)化。這是由于Cysoni包含多個人工神經(jīng)元被組合成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),模仿被稱為中央模式發(fā)生器(CPG)的神經(jīng)結(jié)構(gòu),身體用它來控制從行走到吞咽再到呼吸的過程。通過制造人工CPG,Cysoni可以用于恢復(fù)因疾病或損傷而受損的功能。正是這種恢復(fù)功能,Cysoni讓心衰患者重新實現(xiàn)心率回歸正常。

 

這些人工神經(jīng)元正是Cysoni核心技術(shù):

 

Cysoni通過使用獨特的微型硅芯片和算法來模擬人體的神經(jīng)元,使心臟與肺部協(xié)同工作,幫助患者控制心律,以使嚴(yán)重的心臟病患者完成心臟的自我修復(fù),提升心臟效率。

 

體積小,能耗極低

 

Cysoni的微型硅芯片的每個“人工神經(jīng)元”直徑小于0.1mm, 一個包含100個神經(jīng)元的芯片僅為4毫米。它的功率低至140納瓦,即數(shù)字微處理器功率的十億分之一。

 

算法  

 

Cysoni會實時、精密地監(jiān)測植入者左心房、右心房、左心室、右心室的協(xié)同情況,并根據(jù)其收縮和舒張的時間差與標(biāo)準(zhǔn)值的比對和計算來判斷是否需要發(fā)起電脈沖來實施調(diào)控。

人工神經(jīng)元技術(shù)除了能治療心衰外,還可以治療其他疾病,包括高血壓、脊髓損傷和內(nèi)分泌紊亂,如糖尿病。

 

Cysoni的優(yōu)勢

 

恢復(fù)心臟功能

射血分?jǐn)?shù)、心輸出量等,從而影響心力衰竭癥狀,如呼吸困難和衰竭

提高生活質(zhì)量

提高身體素質(zhì),減少癥狀,改善生活質(zhì)量

照顧心臟

緩解心臟壓力,心臟重塑,逆轉(zhuǎn)心衰

 

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來源:MedTF

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