机器人治疗心力衰竭

研究人员利用机器人技术来帮助全球4000万心力衰竭患者。

当心肌本身患病，不能泵出足够的血液来满足身体的需要时，就会发生心力衰竭。它使人非常虚弱，它剥夺了患者的生活质量和独立性。

目前，唯一有效的长期解决方案是心脏移植，但每年只有一小部分需要心脏移植的人能接受心脏移植。这促使研究人员开发一种叫做心室辅助装置(VADS)的小装置，它可以帮助提高心脏的泵血能力，但也有一些严重的缺点。

主要的原因是，由于VADS是插入心脏和血管的，所以在植入物的外部表面存在血液凝固的问题。现在，爱尔兰国立大学的研究人员艾伦·罗奇(Ellen Roche)帮助开发了一种新设备，它能像手套一样紧贴心脏，解决了一些现有的问题。

在杂志上展示设计科学转化医学在美国，罗氏公司制造的这个小装置是由硅树脂制成的，它包含了一系列的管子，就像由压缩空气驱动的人造肌肉一样。

橡胶机器人通过手术植入心脏周围，与与自然心律同步的供气系统相连，因此机器人在心脏跳动时挤压心脏，帮助它排出更多的血液。

重要的是，植入物和病人的血液供应之间没有接触，防止了凝血和血细胞破坏的问题，这些问题一直困扰着其他心室辅助装置的设计。

到目前为止，罗奇和她的同事们已经在猪身上测试了他们的植入物，它们非常接近地模仿了人类的解剖学和生理学。研究小组通过使用一种药物来减缓心脏跳动并降低其泵血能力，模拟了麻醉动物的心力衰竭。

罗奇说:“这使主动脉(人体的主要血管)的流量下降到正常水平的50%左右。”“随着机器人植入物的激活，我们能够将血流恢复到正常水平。”

新设备的设计要复杂得多，不只是一个可以挤压里面东西的袋子。它是精心制作的，所以当它收缩时，它也会产生扭曲的运动，模仿心脏跳动时形状的自然变化。“这就像拧干一块抹布，”罗奇说。“挤压和扭转运动都有，这对心脏功能非常重要。”它对心脏左右两侧的泵送贡献也可以单独调整，以反映患者经历的不同形式和严重程度的心力衰竭。

目前，该设备依赖于空气供应，这在实验中是为了方便起见，但是，随着他们进入临床试验阶段，罗氏正在寻找替代方案，包括使用压缩氦气，甚至是一种可以储存在小背包或腰带里的液体，这可能会使这个设备对患者更实用。

从长远来看，“我们需要一个内部电源，就像一个可以通过皮肤充电的电池，这样病人就不必插在管子和电线上了，”罗奇说。