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厉害了 这个机器人可以挽救停跳的心脏

[日期:2017-11-24] 来源:  作者: [字体: ]

  

  The Verge中文站11月24日报道

  科学家开发了一款机器人,可以通过轻柔地挤压心脏,让衰竭的心脏恢复生机。虽然目前这一机器产品只在猪的心脏上实验成功,但这也说明,它有朝一日可能将人的生命从心力衰竭中拯救回来。

  这款机器人由三部分组成:一个坚硬的半月状框架用来固定心脏两侧、一个可进入心脏的锚状物和柔软如肌肉般质地的橡皮圈,橡皮圈可以扭曲、收缩,用于挤压心脏刺激血液流动。刊载于《Science Robotics》上的研究显示,研究人员已用这款机器人在多只经历了不同类型心力衰竭的猪身上进行了实验,结果十分成功,这些猪心脏的血流都成功恢复了。

  全球每年至少有2600万人受到心力衰竭的困扰。这项研究的合著者是Nikolay Vasilyev,他是波士顿儿童医院的研究员,同时也是哈佛医学院的外科手术助理教授,据Vasilyev介绍,在心力衰竭患者中,有许多是患有先天性心脏病的儿童,他们的心脏生来就不能输送足够的血流。对这些患者而言,心脏移植是最佳治疗方案,但脏器供应始终不足。在患者等待移植的阶段,需使用心室辅助装置(VAD),这种装置用人造血管让血液在心脏和血管间循环,它可能带来一个严重的后果,就是血液凝块的形成,提高了患者中风的风险。为避免这种风险,患者在使用VAD的同时,还需服用血液稀释类药物,而这类药物可能引发大出血。

  因此,研究人员一直在寻找更好的治疗措施。今年早些时候,哈佛大学的研究人员发明了一种软体机器人,可以像硅胶质“袖子”一样围绕心脏,挤压心脏让血液循环。当时那款机器人也是在猪身上实验成功的。新研究中的这款机器人,出自研究软体机器人的部分人员之手,是用另一种机器挤压心脏。

  新机器人不会影响整个心脏,只会挤压半个心脏。人的心脏有两个心室,左心室向肺输送血液,右心室向全身其余部位输送血液。当患者出现心力衰竭时,有时仅是因为其中一个心室出现了问题,因此新机器的设计理念也只是作用于出问题的心室,而非像上文提到的软体机器人一样作用于两侧心室。

  为完成这一设计理念,新机器人用锚状物抵住两心室之间的肌肉,这样,当压缩空气输送进机器,扭曲其中一侧的橡皮圈时,只有一侧心室会受到挤压、输送血液,而另一侧心室不受影响。这一机器只需小型切割就能置于体内,会跟随心脏已有的跳动节奏进行挤压,完全自动工作。Vasilyev介绍,新机器与现有的VAD不同,不需要通过人造血管输送血液。也就是说,患者可以减少血液稀释类药物的服用量,避免如大出血、中风一类的副作用发生。这可以说是心衰领域的一项革命性创新技术。

  不过,新机器人还有待完善,现在它还需要连接一个比DVD播放机稍大一些的外部空气泵操作台才能工作。而且,研究人员目前只在猪身上做过实验,持续时间仅一小时。在这一技术真正应用于人类之前,还需要更长时间的动物实验和临床实验,保证其安全有效。Vasilyev认为,未来空气泵的部分会设计得更为方便携带,因此使用这款机器人的患者都可以出院活动。他希望这款产品可以在几年内应用于患者身上,让那些等待心脏移植的人们活得更久,同时避免并发症的出现。(原作者:Alessandra Potenza 编译:亦九)

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