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心臟機器人沒聽過吧?心血管疾病患者可以關注一下

眾所周知,心血管疾病是人類健康的重要殺手之一。由心血管疾病帶來的種種臨床癥狀一直困擾著許多患者,他們幾乎都會不可避免地遭遇心臟衰竭。

根據有關數據統計,全球至少有 2,600 萬人患有心臟衰竭,而其中有大量兒童,他們中有許多人患有先天性疾病,心臟無法正常地向全身輸出足夠的血液。

目前最佳的治療方法便是心臟移植,不過手術過程存在不小的風險。其中就包括心室輔助裝置(ventricular assist devices)帶來的問題:要移植的心臟需要放在這些裝置上,但這些裝置可能導致血液凝結於血管,增加患者中風幾率。現有的解決辦法是給患者注射血液稀釋劑,但是這可能導致大出血。要知道捐獻來的器官是極其寶貴的,因此必須要有更好的解決辦法。

對於這一難題,今年年初哈佛大學和波士頓兒童醫院的研究人員開發出一種類似於袖套的軟性機器人,能夠幫助有效治療心力衰竭。

據了解,這種軟性機器人主體由貼合性極佳且不易引起排異反應的硅製成,而驅動力來自於隱藏其中氣泵。在包裹心臟之後,它能夠與心臟節律同步,恢復因心臟衰竭而被削弱的心血管功能。

和其他傳統心臟輔助設備不同的是,硅膠軟性機器人袖套並不會直接接觸血液,因此就降低了凝血的風險,並且消除了患者使用血液稀釋藥物潛在需要。目前,研究人員已經將這種軟性機器人用在了急性心力衰竭的豬模型上,在將心臟恢復到健康水平的 97% 的同時,還減少了 45% 的藥物使用,證明了技術的可行性。

近日又有科學家傳來了好消息:根據外媒 The Verge 報道,研究人員在《Science Robotics》雜誌發表了一項研究,稱發明了一個幫助心臟跳動的機器裝置,目前也已經在豬的身上試驗成功。

這個機器人裝置由三個部分組成:一個能夠壓住一部分心臟的剛性半月形框架;一個深入心臟內部的「錨」,以及能夠收縮、擠壓心臟保持血液流動的柔性帶。這個裝置能夠讓豬的心臟按照它們應有的方式繼續泵血。

不同於袖套軟性機器人,最新研發的機器人不是針對整個心臟,而是只針對出現問題的部分。人的心臟包含左心室和右心室:右心室將血液泵送到肺部,而左心室將血液泵送到身體的其餘部分。當心力衰竭時,有時候是因為其中一個心室出現問題。所以這個新設備只是針對存在問題的心室。

要做到這一點,新的設備有一個剛性的「錨」,支撐分隔兩個心室的肌肉「牆」。這樣,當將壓縮空氣泵入裝置中以扭轉心臟一側的彈性帶時,只有一個心室被擠壓以噴出血液,健康的心室此時不受影響。

該裝置通過一個小的切口放置,也可以與心臟的節奏同步,因此它可以自主運行。科學家表示,這種設備不會通過人造管路重新引導血液,這意味著患者可以少用血液稀釋藥物,避免出血和中風等併發症。

在正式投入人類臨床治療之前,研究人員還需要進行長期的動物研究和臨床試驗,以證明其安全有效。

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