美科學家將心律去顫器電池壽命延長至5年

歐洲專利局（EPO）商業指標性「歐洲發明人獎」（European Inventor Awards）頒獎典禮日前舉行，15 組候選團隊角逐 6 項大獎，其中美國化學工程師 Esther Sans Takeuchi 團隊打造續航力長達 5 年的植入式心律去顫器（ICD）電池，成功獲得獎項肯定。

Esther Sans Takeuchi

ICD 是一種置於體內並追蹤記錄心律裝置，新一代設備大小跟火柴盒差不多，通常放在鎖骨附近，再藉由導線系統連接到心臟肌肉上，當心跳混亂、過慢或過快時，會傳送電訊號或電脈讓心跳恢復正常。

Takeuchi 表示，團隊完成一項幾乎不可能達成的任務，研發出一款續航力達 5 年的電池，比以過去心律去顫器電池電量還要高 100 萬倍。

以往 ICD 因為體積過大所以都放在腹部，電池續航頂多 12 到 18 個月，且電池與 ICD 一起成型，更換電池又是一項大手術，不管是電池電量耗盡、還是手術過程，都會危及病患生命，因此為打造更好的小型設備，得先設計出更小的電池。

Takeuchi 電池為未來小型且續航力持久 ICD 電池開闢道路。該電池是由鋰-銀釩氧化物（lithium silver vanadium oxide，Li-SVO）製成，新型的陰極材料、高電導電解質與電極設計，將 ICD 電池壽命延長到 5 年左右。其電池陽極是由鋰製成，雖然鋰電池如果多次放電達 2 安培，通常電池壽命都不長久，但是只要再添加銀釩氧化物（SVO）就可以解決這個問題，因為銀的高電導性可以提升電力輸送，釩也可以延長電池壽命與承受高電壓。

電池陰極材料則使用 γ 型 SVO，該材料表面積比以往的 ε 型 SVO 更小，可提升電池放電穩定性。而且這種新型負極設計還可以減少、甚至消除鋰氟化碳（CFx）電池膨脹問題，與一般鋰電池負極的軟碳石油碳焦（petroleum coke）材料相比，CFx 材料是由纖維狀碳質材料構成，與新型負極材料相結合後更容易達成穩定電池功用。

搭載 Takeuchi 電池的新型設備於 1987 年首次植入患者體內，並由醫療設備製造商 Greatbatch 達成商業化，讓病患可減少更換電池次數，並提升舒適度與安全性。目前市面上已有許多設備採用 Li -SVO 專利電池設計，且不僅是在去顫器，也會用於神經刺激等醫用設備。

EPO 為表彰傑出科學家，自 2006 年起推出歐洲發明人獎，Takeuchi 則是今年歐洲發明家獎的4名女性之一，是有史以來最高女性人數。

視頻地址：https://www.youtube.com/watch?time_continue=123&v=9vPsEwQzZ8g

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