Soft robot' designet til at pumpe fejle hjerter


Soft robot' designet til at pumpe fejle hjerter

Et team af forskere har designet en robotmuffe, der kan kunstigt efterligne hjertets muskler. Denne nye teknologi kan være en livredder for personer med hjertesvigt i afventning af transplantation.

Bløde robotter kan revolutionere hjertemedicin.

Hvert år modtager over 2.000 mennesker i USA hjerteoverførsler og en svimlende 5.700.000 oplevelse hjertesvigt.

Hjertesvigt opstår, når et af hjertets ventrikler ikke længere kan opfylde deres pligt til at pumpe blod omkring kroppen.

Ventelisten til hjerteoverførsler er lang, og mange mennesker dør, før en donor er fundet. Det er derfor en prioritet at designe måder at udvide liv på, mens patienterne venter på et nyt organ.

I øjeblikket kan ventrikulære hjælpemidler (VAD'er) bruges til at forbedre patienternes helbred med hjerteinsufficiens i afventning af en transplantation. Men de er ikke ideelle.

VAD'er arbejder ved at pumpe blod fra hjertet og skubbe det rundt om kroppen. For at arbejde skal blodet forlade blodkarrene og rejse gennem rør og rotorer.

På grund af denne kontakt med fremmedlegemer skal patienten tage antikoagulantia. Disse lægemidler kan gøre VAD'er en levedygtig løsning, men de øger også risikoen for slagtilfælde med 20 procent.

Udover VAD'er er hjertehylster en anden mulighed; De sidder om hjertet og klemmer det for at replikere muskulære sammentrækninger. Disse hjertekompressionsinterventioner er også langt fra perfekte og var indtil for nylig blevet forladt.

En ny alder af robotter

Dr. Frank Pigula - fra Norton Children's Hospital i Louisville, KY, men som deltog i undersøgelsen på Boston Children's Hospital i Massachusetts - forklarer: "Hjertesporet havde vendt sig væk fra ideen om at udvikle hjertekomprimering i stedet for blodpumpende VADs På grund af teknologiske begrænsninger. Men nu med fremskridt inden for blød robotik er det tid til at vende tilbage."

Denne uge, et nyt koncept for koncept - offentliggjort i tidsskriftet Science Translational Medicine - genåbner dørene til hjertekompressionsenheder. Et team af biomedicinske ingeniører og klinikere fra Harvard i Cambridge, MA og Boston Children's Hospital har designet og testet en robotmuffe, der vrider og komprimerer hjertet på samme måde som sunde ventrikler ville.

Selvom det klassiske billede af en robot er en solid struktur, der er i stand til at modstå interstellær krigsførelse, er robotterne i moderne medicinsk forskning det polære modsatte. Fremstillet af elastomerer, fibre og andre fyldmaterialer, er en ny bølge af såkaldte bløde robotter i stand til at interagere intimt og delikat med menneskelig anatomi.

Udformet udelukkende fra ikke-stive, biokompatible materialer, ligger denne banebrydende hjertehylster uden for hjertet og fjerner behovet for antikoagulantia og minimerer infektionsrisici. Den bruger pneumatisk drevne "luftmuskler", kaldet aktuatorer.

Ifølge Dr. Nikolay Vasilyev, medforfatter af det nuværende papir: "De bløde robotaktuatorer er i det væsentlige kunstige muskler." Den tynde silikonemuffe er fastgjort til en ekstern pumpe, der bruger luft til at aktivere aktuatorerne.

Én del af ærmet vrider og den anden klemmer, efterligner begge ventrikler i hjertet. Tidligere hjertehylster var begrænsede, fordi de kun kunne klemme.

Soft Robots livreddende potentiale

Undersøgelsens første forfatter, Ellen Roche, Ph.D. - der er nu baseret på National University of Ireland Galway - siger: "Vi kan selvstændigt styre dele af enheden og tilpasse assistance til patientens behov." Så hvis den ene side af patientens hjerte er svagere, kan den ændres tilsvarende.

Hun fortsætter: "Jeg er optimistisk, den bløde robotmuffe kunne potentielt bruges til kortvarig hjerterehabilitering ud over langvarig terapi."

Holdene offentliggjorde for nylig deres studier på grise, hvor de fremkaldte hjertestop hos dyrene og derefter implanterede robotanordningen. De kunne demonstrere ærmernes evne til at genoprette hjertet til 97 procent af dets oprindelige hjerteudgang.

Dette arbejde repræsenterer et spændende proof-of-concept resultat for denne bløde robot, der viser, at den sikkert kan interagere med blødt væv og føre til forbedringer i hjertefunktionen."

Undersøg co-leder Conor Walsh, Wyss Institute, Massachusetts

Da enheden er raffineret, er der en reel mulighed for at redde liv. De fleste patienter med hjertesvigt bevarer en vis grad af funktion i deres hjerte, og ærmet har potentialet til at genoprette livskvaliteten for disse mennesker. Endelig, fordi hjerteinsufficiens påvirker 41 millioner mennesker globalt, kan dens indflydelse være vidtrækkende.

Lær, hvordan en lammet mand genvandt sin følelsesfølsomhed med en tankekontrolleret robotarm.

The Choice is Ours Official Full Version (Video Medicinsk Og Professionel 2022).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis