新しい研究によると、心臓を抱っこする柔らかくカップ型のロボット装置は、心臓を弱くしている患者の血液を送り出すのに役立ちます。
この実験装置は、心臓が正常にポンプで動かされない深刻な病状である心不全を経験している人々を助けるように設計されています。アメリカ心臓協会によると、現在、心不全は米国で約570万人を苦しめ、米国に毎年推定307億ドルの費用がかかっています。
現在、医師が重度の心不全のある人の寿命を延ばす主な方法の1つは、心室補助装置と呼ばれる機械を使用することです。これらのデバイスには、腹に埋め込まれるか、腹の外側に装着され、いくつかのチューブを介して心臓に接続される機械式ポンプが含まれます。デバイスは血液を循環させるのに役立ちますが、血液と直接接触しているため、血栓を引き起こし、致命的または不自由な脳卒中を引き起こす可能性があります。この危険性のため、心室補助装置を使用している患者は、血液の希釈を引き起こす抗凝固薬を服用する必要があり、出血の問題を引き起こす可能性があります。
新しい埋め込み型デバイスは、心臓の周りの袖のようにフィットします。そのため、血液と接触することは決してなく、したがって、それがもたらす可能性のある合併症の数が減少すると研究者らは研究で述べた。
デバイスは、天然の心筋の柔軟性を模倣する弾性シリコーンでできています。インプラントは、まるで風船のように空気で満たすことができます。デバイスに圧力をかけると、デバイスが硬くなり、空気圧を下げるとリラックスします。インプラントには、デバイスの圧力を測定するセンサーもあると研究者は説明した。
薄いスリーブは、吸引装置とステッチで心臓に取り付けられています。ジェルのインターフェースは、デバイスと心臓の間の摩擦を減らします。研究者によると、インプラントは空気を使用してインプラントを加圧する外部ポンプにつながれている。
インプラントは、ソフトロボット工学の新しい分野における最近の進歩によって可能になりました。従来のロボットは一般的に剛体ですが、研究者は、人との繊細な相互作用により適した弾性プラスチックやゴムなどのより柔らかい材料で作られたロボットを開発することが増えています。
ブタの実験で、研究者たちは彼らのソフトロボットが心臓が停止した6匹の生きている雌ブタの正常な血流を回復できることを発見しました。
ハーバード大学のソフトロボット学者である研究共同執筆者のConor Walsh氏はLive Scienceに、「この研究は、臓器機能を修復または回復するための埋め込み型ソフトロボット装置の可能性を示しています」と語った。
科学者は、主に心臓の右側または左側のいずれかを圧迫するようにデバイスをカスタマイズすることができました。心不全はしばしば心臓の一部のみに影響を与えるため、これは重要です。
研究者らは、将来の研究により、新しいデバイスを心臓に取り付けて、体内への長期的な移植により適したものにするための最良の方法を見つけることができるかもしれないと述べた。彼らはまた、デバイスがどれほど長持ちするか、そして予期せぬ合併症を引き起こす可能性があるかどうかを確認するために、長期にわたる動物実験も必要であると付け加えた。
科学者たちは、1月18日のジャーナルScience Translational Medicineで彼らの発見をオンラインで詳細に述べた。
ライブサイエンスのオリジナルストーリー。
