哈佛大學科研的軟機器人幫助心臟跳動

柔軟的機器人袖套與跳動的心臟同步扭曲和壓縮，增強心臟衰竭減弱的心血管功能。 與現有的輔助心臟功能的設備不同，哈佛的軟機器人套管不直接接觸血液。 這減少了凝血的風險，並且消除了患者需要服用潛在危險的血液稀釋劑的藥物。 該裝置有一天可以橋接患者進行移植或幫助心臟康復和康復。 下面就隨嵌入式小編一起來了解一下相關內容吧。

“這項研究表明，越來越多的軟機器人領域可以應用於臨床需求，並有可能減輕心髒病的負擔，並改善患者的生活質量，”該論文的第一作者和前博士埃倫·羅 切說。 D.哈佛大學John A. Paulson工程與應用科學學院(SEAS)和Wyss生物啟發工程學院的學生。 羅氏目前是愛爾蘭國立大學的博士後研究員。

這項研究發表在Science Transla TI onal Medicine上，由SEAS，Wyss研究所和波士頓兒童醫院合作完成。

“這項工作代表了這個軟機器人的一個令人興奮的概念驗證結果，證明它可以安全地與軟組織相互作用並導致心臟功能的改善。我們設想了許多其他未來的應用，其中這些設備可以在體內 和體外進行機械療法，“該論文的高級作者Conor Walsh說，SEAS工程和應用科學副教授John L. Loeb以及核心教員Wyss研究所。

全球有4100萬人患有心力衰竭。 今天，一些治療選擇是稱為心室輔助裝置(VAD)的機械泵，其將血液從心室泵入主動脈和心臟移植。 雖然VAD持續改善，但患者仍有高血栓和中風的風險。

為了創造一種不會與血液接觸的全新設備，哈佛大學的研究人員從心臟中獲得靈感。 薄矽膠套使用放置在心臟周圍的柔性氣動致動器來模仿哺乳動物心臟的外部肌肉層。 執行器扭轉並壓縮套筒，使其運動與跳動的心臟類似。

該設備被連接到一個外部泵，該泵使用空氣為軟執行器供電。

羅氏表示，這種袖子可以為每位患者定制。 例如，如果患者的心臟左側有更多弱點，則可以調整執行器以在那裡提供更多幫助。 隨著患者病情的發展，執行器的壓力也會隨著時間增加或減少。

使用吸引裝置，縫合線和凝膠界面的組合將套管附著到心臟以幫助裝置和心臟之間的摩擦。

SEAS和Wyss工程師與波士頓兒童醫院的外科醫生合作開發該設備，並確定在動物模型上進行植入和測試的最佳方法。

“由於技術限制，心臟領域已經擺脫了開發心臟壓縮的想法，而不是抽血的VADs，但現在隨著軟機器人技術的進步，是時候扭轉局面了，”心胸外科醫生兼共同作者Frank Pigula說。 該研究曾擔任波士頓兒童醫院兒科心臟外科臨床主任，現在是路易斯維爾大學的教師和諾頓兒童醫院兒科心臟外科主任。 “大多數心衰患者仍然有一些功能，有一天機器人套可以幫助他們的心臟工作得足夠好，以便恢復他們的生活質量。“

在將套筒植入人體之前需要做更多的研究，但這項研究是邁向可以增強器官功能的可植入軟機器人的重要第一步。

哈佛技術開發辦公室已提出專利申請並正在積極尋求商業化機會。

“這項研究目前非常重要，因為越來越多的人倖存心髒病發作，最終導致心力衰竭，”羅氏說。 “柔軟的機器人設備非常適合與軟組織相互作用，並提供幫助來增強功能，甚至有助於癒合和恢復。”