科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了一種新的機(jī)器人裝置

科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了一種新的機(jī)器人裝置，可以通過(guò)輕輕擠壓其中的一半來(lái)保持心臟衰竭。該設(shè)備目前僅在豬身上進(jìn)行過(guò)測(cè)試，但它有可能在一天內(nèi)挽救心力衰竭患者的生命。

機(jī)器人由三部分組成：一個(gè)固定在心臟一側(cè)的剛性半月形框架，一個(gè)進(jìn)入心臟內(nèi)部的“錨” ，以及一個(gè)扭曲和收縮的柔軟肌肉狀帶，擠壓心臟保持血液流動(dòng)。根據(jù)今天發(fā)表在“ 科學(xué)機(jī)器人 ”雜志上的一項(xiàng)研究，研究人員成功地在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)那些被給予不同類型心力衰竭的豬的設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試 - 讓他們的心臟能夠按照預(yù)期的方式輸送血液。

在全球范圍內(nèi)，至少有2600萬(wàn)人患有心力衰竭。該研究的共同作者尼古拉·瓦西里耶夫說(shuō)，其中許多是孩子，他們出生時(shí)患有先天性疾病，不允許他們的心臟泵出足夠的血液。，波士頓兒童醫(yī)院研究員，哈佛醫(yī)學(xué)院外科助理教授。心臟移植是最好的選擇，但供體器官短缺。當(dāng)人們等待移植時(shí)，他們的心被放在所謂的心室輔助裝置或VAD上。這些裝置使用人造管將血液從心臟轉(zhuǎn)移到進(jìn)出的血管，但是它們可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題：血液會(huì)在管中凝結(jié)，使人有中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)。為了避免這種情況，患有VAD的患者被給予血液稀釋劑，但這可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的出血。

因此研究人員正在尋找更好的選擇。今年早些時(shí)候，哈佛大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種柔軟的機(jī)器人，在心臟周圍起到硅膠“套管”的作用，擠壓器官，使其再次抽血。(該裝置也在豬中進(jìn)行了測(cè)試。)今天的研究中描述的裝置，由一些相同的哈佛研究人員創(chuàng)建，也擠壓了心臟以恢復(fù)血流，但具有不同的機(jī)制。

最新的設(shè)備不是針對(duì)整個(gè)心臟，而只是它的一半。人的心臟分為兩個(gè)下室，稱為心室：右心室將血液泵入肺部，而左心室將血液泵入身體的其他部位。當(dāng)人們心臟衰竭時(shí)，有時(shí)是因?yàn)閮蓚€(gè)心室中只有一個(gè)不能正常工作。因此，新設(shè)備僅針對(duì)故障心室，而不是兩者，就像今年早些時(shí)候描述的軟機(jī)器人一樣。

設(shè)備如何工作的示意圖，在這種情況下在患病的右心室。 圖片：Payne 等，Sci。機(jī)器人。 2，eaan6736(2017)

為此，新裝置??具有剛性“錨”，其支撐分隔兩個(gè)心室的堅(jiān)固肌肉壁。這樣，當(dāng)壓縮空氣被泵入裝置以扭轉(zhuǎn)心臟一側(cè)的松緊帶時(shí)，僅擠壓一個(gè)心室以噴射血液，僅保留健康的心室。該裝置 - 通過(guò)一個(gè)小切口放置 - 也可以將其擠壓與心臟現(xiàn)有的節(jié)奏同步，因此它可以自動(dòng)運(yùn)行。瓦西里耶夫說(shuō)，與現(xiàn)有的VAD不同，這種裝置不會(huì)通過(guò)人造管重新布置血液。這意味著患者可以接受更少的血液稀釋藥物，避免出血和中風(fēng)等并發(fā)癥。“這是一個(gè)完全不同的概念，”瓦西里耶夫告訴The Verge。

該設(shè)備并不完美：它通過(guò)電線連接到外部空氣泵和控制盒，比DVD播放器略大。研究人員還對(duì)豬只進(jìn)行了大約一個(gè)小時(shí)的測(cè)試。在實(shí)際可以用于人類之前，長(zhǎng)期動(dòng)物研究和臨床試驗(yàn)需要證明它是安全有效的。瓦西里耶夫說(shuō)，將來(lái)，空氣泵箱可以更便攜，因此使用該設(shè)備的人可以在技術(shù)上從醫(yī)院出院。但這還有很長(zhǎng)的路要走：Vasilyev希望這種裝置能夠在幾年內(nèi)上市，讓患者 - 特別是兒童 - 等待心臟移植更長(zhǎng)時(shí)間存活并且并發(fā)癥更少。

瓦西里耶夫說(shuō)：“我真的希望我們的設(shè)備可以幫助那些孩子。”