心脏机器人没听过吧?心血管疾病患者可以关注一下

众所周知,心血管疾病是人类健康的重要杀手之一。由心血管疾病带来的种种临床症状一直困扰着许多患者,他们几乎都会不可避免地遭遇心脏衰竭。

根据有关数据统计,全球至少有 2,600 万人患有心脏衰竭,而其中有大量儿童,他们中有许多人患有先天性疾病,心脏无法正常地向全身输出足够的血液。

目前最佳的治疗方法便是心脏移植,不过手术过程存在不小的风险。其中就包括心室辅助装置(ventricular assist devices)带来的问题:要移植的心脏需要放在这些装置上,但这些装置可能导致血液凝结于血管,增加患者中风几率。现有的解决办法是给患者注射血液稀释剂,但是这可能导致大出血。要知道捐献来的器官是极其宝贵的,因此必须要有更好的解决办法。

对于这一难题,今年年初哈佛大学和波士顿儿童医院的研究人员开发出一种类似于袖套的软性机器人,能够帮助有效治疗心力衰竭。

据了解,这种软性机器人主体由贴合性极佳且不易引起排异反应的硅制成,而驱动力来自于隐藏其中气泵。在包裹心脏之后,它能够与心脏节律同步,恢复因心脏衰竭而被削弱的心血管功能。

和其他传统心脏辅助设备不同的是,硅胶软性机器人袖套并不会直接接触血液,因此就降低了凝血的风险,并且消除了患者使用血液稀释药物潜在需要。目前,研究人员已经将这种软性机器人用在了急性心力衰竭的猪模型上,在将心脏恢复到健康水平的 97% 的同时,还减少了 45% 的药物使用,证明了技术的可行性。

近日又有科学家传来了好消息:根据外媒 The Verge 报道,研究人员在《Science Robotics》杂志发表了一项研究,称发明了一个帮助心脏跳动的机器装置,目前也已经在猪的身上试验成功。

这个机器人装置由三个部分组成:一个能够压住一部分心脏的刚性半月形框架;一个深入心脏内部的“锚”,以及能够收缩、挤压心脏保持血液流动的柔性带。这个装置能够让猪的心脏按照它们应有的方式继续泵血。

不同于袖套软性机器人,最新研发的机器人不是针对整个心脏,而是只针对出现问题的部分。人的心脏包含左心室和右心室:右心室将血液泵送到肺部,而左心室将血液泵送到身体的其余部分。当心力衰竭时,有时候是因为其中一个心室出现问题。所以这个新设备只是针对存在问题的心室。

要做到这一点,新的设备有一个刚性的“锚”,支撑分隔两个心室的肌肉“墙”。这样,当将压缩空气泵入装置中以扭转心脏一侧的弹性带时,只有一个心室被挤压以喷出血液,健康的心室此时不受影响。

该装置通过一个小的切口放置,也可以与心脏的节奏同步,因此它可以自主运行。科学家表示,这种设备不会通过人造管路重新引导血液,这意味着患者可以少用血液稀释药物,避免出血和中风等并发症。

在正式投入人类临床治疗之前,研究人员还需要进行长期的动物研究和临床试验,以证明其安全有效。