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，可以通過輕輕擠壓其中的一半來保持心臟衰竭。該設(shè)備目前僅在豬身上進(jìn)行過測試，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：一個固定在心臟一側(cè)的剛性半月形框架，一個進(jìn)入心臟內(nèi)部的“錨” ，以及一個扭曲和收縮的柔軟肌肉狀帶，擠壓心臟保持血液流動。根據(jù)今天發(fā)表在“ 科學(xué)機(jī)器人 ”雜志上的一項研究，研究人員成功地在實驗室中對那些被給予不同類型心力衰竭的豬的設(shè)備進(jìn)行了測試 - 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2600萬人患有心力衰竭。該研究的共同作者尼古拉·瓦西里耶夫說，其中許多是孩子，他們出生時患有先天性疾病，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，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，但是它們可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的問題：血液會在管中凝結(jié)，使人有中風(fēng)的風(fēng)險。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)致危險的出血。

因此研究人員正在尋找更好的選擇。今年早些時候，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)備不是針對整個心臟，而只是它的一半。人的心臟分為兩個下室，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，有時是因為兩個心室中只有一個不能正常工作。因此，新設(shè)備僅針對故障心室，而不是兩者，就像今年早些時候描述的軟機(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”，其支撐分隔兩個心室的堅固肌肉壁。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，僅擠壓一個心室以噴射血液，僅保留健康的心室。該裝置 - 通過一個小切口放置 - 也可以將其擠壓與心臟現(xiàn)有的節(jié)奏同步，因此它可以自動運行。瓦西里耶夫說，與現(xiàn)有的VAD不同，這種裝置不會通過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。研究人員還對豬只進(jìn)行了大約一個小時的測試。在實際可以用于人類之前，長期動物研究和臨床試驗需要證明它是安全有效的。瓦西里耶夫說，將來，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 - 等待心臟移植更長時間存活并且并發(fā)癥更少。

瓦西里耶夫說：“我真的希望我們的設(shè)備可以幫助那些孩子。”