这个软体机器人可以拥抱你的心脏,帮助它继续跳动

它可能有助于您应对心力衰竭
heart robot
根据软体机器人的收缩方式,它可以用于增强不同的心室。Roche 等人,Science Translational Medicine (2017)

约有570万美国人患有心力衰竭,这意味着他们的心脏泵血不如正常情况。这种疾病每年给国家造成约320亿美元的损失,而且目前还没有治愈方法。但是,一个柔软的、由空气驱动的机器人可能有所帮助。

由哈佛大学工程师领导的一个团队正在测试一种硅胶套,这种套像蚕茧一样套在心脏底部,然后充气和放气以挤压心脏,使其有力地跳动。概念验证研究表明,这种软体机器人在心脏停止跳动后,恢复了六头猪的正常血流。

还有很多工作要做,包括对动物(然后是人类)进行长期研究。但如果实验继续取得成功,这种机器人有一天可能会成为目前用于治疗严重心力衰竭的替代方案。医生会植入心室辅助装置(VAD),在等待心脏移植期间维持患者的心脏跳动,或使其长期存活。

ventricular assist device
心室辅助装置(VAD)是目前治疗严重心力衰竭的标准方法。但它们要求患者服用抗凝剂以防止血栓形成。Madhero88 通过 Wiki Commons

VAD通过机械泵将血液从心脏输送到动脉。这些机器挽救生命,但由于它们直接接触血液,患者必须服用抗凝剂以防止血栓形成,从而导致设备堵塞。

软体机器人泵不接触血液。薄套套在心脏外部,通过扭转和收缩来模仿肌肉的自然运动。

为了进行测试,研究人员诱导了六头猪的心脏骤停,然后使用该套装置使其心脏重新泵血15分钟或更长时间。

这是一个有希望的消息,但前方还有几项挑战。在被装置挤压和释放两小时后,猪和啮齿动物的心脏组织出现炎症,特别是在吸盘固定装置的区域。尝试通过在连接装置之前用氢凝胶涂覆心脏来解决这个问题并未完全奏效,因此研究人员将不得不开发其他类型的粘合剂。

该系统也相当笨重。心脏套通过外部空气压缩机进行充气和放气。研究人员希望使系统更便携,以便空气压缩机和电源可以戴在腰带上,但下一代版本很可能仍然会有电缆从患者躯干伸出,连接套和电源。这与目前的VAD相似。但最终,这项技术可能可以完全植入。

研究合著者 Ellen Roche 表示,也许有一天,该装置将有助于治疗其他类型的心脏疾病,以及修复其他器官的疾病。谁能想到拥抱能带来如此大的治愈力量呢?

 

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