英國醫材公司Ceryx Medical開發創新的仿生心臟節律管理設備Cysoni,近(1)日在國際期刊《Basic Research in Cardiology》刊登臨床前研究成果,顯示能改善實驗動物的心臟衰竭。Cysoni也將於今年稍晚首度進入人體臨床,可能成為心臟衰竭治療的重大進展。
臨床前研究顯示,心臟衰竭動物直接記錄到的心輸出量(cardiac output,意為每分鐘心室輸出的血量),透過Cysoni得到極大的改善。與傳統的心律調節器(pacemaker)相比,Cysoni可使心輸出量多增加20%。
心輸出量的增加導致心臟衰竭相關症狀(如呼吸暫停)顯著減少、運動表現顯著提高,也逆轉了心肌細胞肥大,並恢復了細胞上對產生力量非常重要的横小管(T-tubule)結構。Ceryx表示,這種心臟損傷的修復,特別令人興奮。
Cysoni是一種仿生設備,設計成依據即時的呼吸,來調節心臟跳動。這一創新仿生設備的點子,來自於正常的生理現象:呼吸竇性心律不整(respiratory sinus arrhythmia, RSA),表現為吸氣時心率加快,吐氣時心率變慢。
Cysoni複製這種自然的現象,根據呼吸功能觸發心跳,相對地,傳統的心律調節器輸出的節拍,不能由每次呼吸引起心跳間隔(inter-beat interval)的變化。從本質上來說,Cysoni傾聽並回應了心肺系統,並優化了性能。
Ceryx公司的聯合創辦人Julian Paton,為紐西蘭奧克蘭生物工程研究(ABI)的轉譯生理學教授,在十多年前開始研究呼吸與心跳之間的關係。此後,他與Ceryx、英國巴斯大學(University of Bath)、布里斯托大學(Universities of Bristol)等團隊合作開發了Cysoni。
全球約有2600萬名心臟衰竭患者,其五年死亡率高達50%。Ceryx執行長Stuart Plant表示,Cysoni不僅能很大地改善心臟病患者現有的健康與福祉,還能顯著改善他們的預後。
Plant說:「藉由Cysoni恢復RSA,我們看到了心肌細胞得以修復結構,這是一項巨大的科學突破。心臟功能的改善,結合心肌細胞的修復,將顯著改善心臟衰竭等心臟疾病的治療。」
Cysoni的第一項人體臨床研究,將於今年晚些時候在英國、澳洲和紐西蘭等地的醫院展開。
英國布里斯托大學心臟學研究所(Bristol Heart Institute, University of Bristol)心臟外科教授Gianni Angelini表示,目前的心律調節器從未在心臟輸出血液方面,提供如此大的改善。如果可以應用到人類身上,它可能會定義我們未來心跳的方式。
Cysoni雖以心臟病學為暫時的發展重點,但未來也預計應用該技術治療高血壓和脊髓損傷,甚至是失智症。
參考資料:
https://www.mddionline.com/cardiovascular/could-bionic-device-reverse-heart-failure
論文:
https://link.springer.com/article/10.1007/s00395-022-00911-0
(編譯/劉馨香)
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