このスイス製腕時計は、心臓の鼓動をペースメーカーの動力に変える

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スイスの研究者が昔ながらの時計じかけを改造して、心臓ペースメーカーの動力源を心臓の鼓動そのものから取り出す仕組みを作った。自動巻の腕時計が手首の動きをエネルギーに替えるのと同じ方式だ。

ペースメーカー等の埋め込みデバイスには動力源が必要であり、通常その力は電池で供給する。しかし電池は消耗し、交換が必要になる ― 皮膚から1~2インチ下では容易な作業ではない。

ベルン大学のAndreas Haeberlinとミシガン大学のAdrian Zurbuchenのふたりは、本物の時計じかけを利用した代替手段を提唱している。実際の(当然スイス製の)腕時計から回収した部品を使っている。

「ヒトの心臓の連続的で強力な収縮は電池の代替として理想的な性質だ」と、IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systemsに掲載された論文にふたりは書いた。ペースメーカーは心臓が正確に鼓動する手助けをするが、心筋を実際に動かすための豊富なエネルギーは、身体から供給されている。

しかし、その運動エネルギーをどうやって捕獲し蓄積するのか? 研究者の出身地が、そのための精密機械を何世紀も作り続けてきたことで有名な国だったらどうだろうか。まさしくそうであることに気付いたふたりは、スイス製腕時計を分解し、研究のために再利用することにした。

通常腕時計は手首に着けられ、手首が動くと内部のおもりが振れ、その運動がゼンマイに蓄積される。これを心臓の近くに置き、おもりが心蔵の鼓動そのものによって動くように機構を修正した。ブタを使った初期試験では約6マイクロワットが得られた。これはペースメーカーを駆動するのに十分なエネルギーだ。

両方の鼓動が同時に停止したときに備えて、小型のバックアップ電池が必要になるだろうが、それも心筋活動が順調な間に心臓の動きによって充電することができる。

今後数年間は研究とテストを継続する必要があるが、うまくいけばペースメーカーの電池交換は過去のものになるかもしれない。

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(翻訳:Nob Takahashi / facebook