“軟機(jī)器人”為心力衰竭與心臟病患者帶來(lái)福音

一組研究人員設(shè)計(jì)了一種能夠人工模仿心臟肌肉的袖套機(jī)器人。這種新技術(shù)可以為有心臟衰竭疾病等待移植的個(gè)人提供幫助。

每年，超過(guò)2000人在美國(guó)接受心臟移植，并有570萬(wàn)經(jīng)驗(yàn)心力衰竭。

當(dāng)心臟的任一心室不再能夠履行將血液泵送到身體的職責(zé)時(shí)，心力衰竭發(fā)生。

心臟移植的等待名單很長(zhǎng)，許多人在找到捐贈(zèng)者之前死亡。

目前，心室輔助裝置(VAD)可以用于改善患有末期心力衰竭患者的健康。然而，并不理想。

VAD通過(guò)從心臟泵送血液并將其推到身體周圍來(lái)工作。為了工作，血液必須離開(kāi)血管的界限并且通過(guò)管和轉(zhuǎn)子行進(jìn)。

由于與異物接觸，患者需要服用抗凝劑。這些藥物使VAD成為可行的解決方案，但也增加20%中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)。

除了VAD，心臟套管是另一種選擇;他們?cè)谛呐K周圍，擠壓它，以復(fù)制肌肉收縮。這些心臟按壓干預(yù)措施也遠(yuǎn)非完美，但直到最近，都被放棄了。

機(jī)器人的新時(shí)代

Frank Pigula博士 - 來(lái)自肯塔基州路易斯維爾的Norton兒童醫(yī)院，參加了馬薩諸塞州波士頓兒童醫(yī)院的研究 - 解釋說(shuō)：“心臟領(lǐng)域已經(jīng)轉(zhuǎn)向心臟壓迫而不是血液泵VAD的想法，但現(xiàn)在，隨著軟機(jī)器人的進(jìn)步，是時(shí)候回頭了。”

本周，在科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雜志上發(fā)表的一個(gè)新的概念證明 - 重新打開(kāi)了心臟壓縮裝置的大門。來(lái)自馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程師和臨床醫(yī)生團(tuán)隊(duì)以及波士頓兒童醫(yī)院設(shè)計(jì)并測(cè)試了一種機(jī)械手套，它以與健康心室相同的方式扭轉(zhuǎn)和壓縮心臟。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的機(jī)器人由彈性體，纖維和其他填充材料制成，所謂的軟機(jī)器人的新浪潮能夠與人體解剖學(xué)緊密地和精密地相互作用。

這種開(kāi)創(chuàng)性心臟套管完全由非剛性，生物相容性材料制成，位于心臟外部，消除了對(duì)抗凝劑的需要，同時(shí)使感染風(fēng)險(xiǎn)最小化。它使用氣動(dòng)的“空氣肌肉”，稱為致動(dòng)器。

根據(jù)目前的論文的合作者尼古拉·瓦西里耶夫博士：“軟機(jī)器人執(zhí)行器本質(zhì)上是人工肌肉。薄硅套管系在外部泵上，外部泵使用空氣為致動(dòng)器供電。”

軟機(jī)器人的救生潛力

該研究的第一作者Ellen Roche - 現(xiàn)在在愛(ài)爾蘭戈?duì)栱f國(guó)立大學(xué)的學(xué)生說(shuō)：“我們可以獨(dú)立控制設(shè)備的部分，并根據(jù)患者的需要調(diào)整。因此，如果患者心臟的一側(cè)較弱，則可以相應(yīng)地進(jìn)行修改。

這些團(tuán)隊(duì)最近發(fā)表了他們對(duì)豬的研究，他們?cè)趧?dòng)物中誘導(dǎo)心臟驟停，然后植入機(jī)器人裝置。能夠證明套管將心臟恢復(fù)到其原始心輸出量的97%。

隨著設(shè)備的完善，這是一個(gè)拯救生命的真正機(jī)會(huì)。大多數(shù)心力衰竭患者其心臟中保持一定程度的功能，套管具有恢復(fù)這些人的生活質(zhì)量的潛力。