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硅胶机器人有望用于治疗心力衰竭

来源: | 发布时间:2018年12月14日

美国大概有570万人患有心力衰竭,或者说他们的心脏不能正常地输送血液。尽管美国每年花费320亿美元在这种疾病上,目前依然没有彻底将其治愈的方法。但是,一种柔软的气动机器人可能会改变这个现状。

哈佛大学的工程师团队正在测试一种包裹在心脏底部的硅胶软体机器人,它可以通过充放气来挤压心脏,使心脏得到强有力收缩。在验证性实验中,这种机器人帮助6只心脏停止跳动的猪恢复了正常供血。

这种机器人离实际使用还很远,需要在动物和人身上进行长期的研究。但如果实验能够持续成功,将来的某一天机器人可能替代当前治疗严重心力衰竭的手段。目前,在心脏移植之前,病人需要植入心室辅助装置来保持心脏跳动,心脏辅助装置本身甚至能使病人无限期地存活。

 

心室辅助装置通过机械泵将血液抽出心脏并注入回动脉。这种机器装置已经拯救了许多生命,但因为其直接接触血液,病人须服用抗血凝药物以避免血液凝结。

新型软体机器人不需要与血液接触。其柔软轻薄的硅胶套包覆在心脏外侧,模仿心脏肌肉的扭动与收缩等运动。为了测试,研究人员诱导6只猪心脏骤停,然后使用软体机器人使它们的心脏重新工作15分钟或更长的时间。

这是一个令人振奋的消息,但是该研究依然面临几个挑战。在靠装置收缩两小时后,猪和啮齿动物的心脏组织产生了炎症,特别是装置与心脏固定的吸盘部分。在安装装置之前用水凝胶涂覆心脏并没有解决问题,因此研究人员将不得不开发新型的黏合剂。

 

 

整个系统目前相当笨重,硅胶套要连接到外部空气压缩机来获得动力。研究人员希望系统能够变得更便携,空气压缩机和电源要可以佩戴在腰带上,但是下一个版本可能仍然有连接电源的电线需要穿过病人的皮肤。这与目前的心室辅助装置类似。但该技术终可能变得完全植入。

研究者认为,该设备未来也能帮助治疗其他类型的心脏疾病,甚至是修复其他器官的疾病。

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