雷鋒網(wǎng)按：本文原文來自spectrum，作者Megan Scudellari，雷鋒網(wǎng)編譯。

哈佛大學研究小組聯(lián)合波士頓兒童醫(yī)院以及其他參與機構(gòu)發(fā)布了可植入軟體機器人的相關(guān)細節(jié)，據(jù)說這款機器人可以為衰竭的心臟在無需接觸血液的情況下泵血。

本周出版的 Science Translational Medicine 公布了這項研究，其中也包括在活體豬身上所做的一些概念驗證實驗。

傳統(tǒng)而言，我們會將心室輔助裝置（VAD）作為衰竭心臟的血液分流支路。 該裝置會將血液從心臟中直接引出，然后將之泵回分布在身體周圍的主動脈或肺動脈。 由于 VAD 內(nèi)的血液會與管、泵等一些人體器官表面接觸從而增加凝血風險，那些基于 VAD 治療的患者往往必須服用血液稀釋劑與一些需要仔細查看的藥物——余生都是如此。

所以 2012 年初，當哈佛大學研究生 Ellen Roche 與她的哈佛生物設計實驗室顧問 Conor Walsh一起，和心臟外科醫(yī)生 Frank Pigula 相遇之時，Pigula 就在波士頓兒童醫(yī)院內(nèi)向他們講述了自己關(guān)于研究輔助心衰患者治療而無需接觸血液裝置的想法。

“頭腦風暴之后我們認為這也許是軟體機器人的一個很好的應用，”現(xiàn)任愛爾蘭國立大學戈爾韋博士后研究員的 Roche 說到。一般來講軟體機器人由柔性材料制成，重量輕、適用度高，而且還能實現(xiàn)如扭曲、向心臟中注入壓力等各種復雜動作。

三年來，研究人員為解決心臟排異的問題進行了機器人的多次迭代。這個的圓柱形裝置由小于 1 毫米厚的硅制成，與形成制動器的筒外圓環(huán)和自下而上的螺旋分層。這些機械環(huán)就是在填充加壓空氣時起膨脹和收縮作用的管，這就使得機器人與眾不同——它能夠根據(jù)需要執(zhí)行各種動作，一次性完成心臟一側(cè)收縮也沒問題。

Roche 說：“即使病患狀況發(fā)生了變化，你也可以通過這些套管調(diào)整治療程度深淺?！?/p>

在合成心臟和死豬體上進行測試之后，該團隊利用減緩心臟跳動的藥物在心力衰竭的活豬體內(nèi)進行了概念驗證性研究，設備與心臟接觸時成功將血流量恢復到基準水平。然而，雖說這樣的模型實驗證明了方案的可行性，但將機器人植入人體進行試驗尚需時日研究。

此外，該團隊在如何減少心臟表面炎癥方面也開展了相關(guān)研究。他們測試了哈佛 David Mooney 實驗室（也是 Roche 的博士期間的合作顧問與論文聯(lián)合作者）研發(fā)的水凝膠。凝膠作為套管和心臟之間的保護層，能向我們提供一些減少炎癥的可能性。

這種裝置需要加壓空氣，Roche 想出了在背包中存儲壓縮空氣進行原料供應的方法使得系統(tǒng)更為便攜。今年秋天，Roche 將返回波士頓并在麻省理工學院任職。她計劃延長研究期限并開始為長期動物研究尋找資金。

Roche 最終目標是創(chuàng)造一個不僅能夠在患者等待移植期間提供幫助，而且能夠減少心臟負荷從而使其有足夠的時間治愈的套管，“這是一項假設，但也許你最終可以憑借它快速恢復甚至痊愈，”Roche說?！暗乙膊皇钦f自己一定能成功?！?/p>

via:ieee

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