【再次心跳】哈佛研心跳機械人,助心臟病人保持正常機能
哈佛大學(Harvard University)以及波士頓兒童醫院(Boston Children Hospital)的研究人員成功研發出一種軟性機械人,讓心臟病人的心臟能恢復正常跳動頻率,並為心臟衰竭病人開拓治療的新選擇。
Photo from Harvard SEAS
這個軟性機械人將會被放進病人的心臟内,然後與心跳同步的規律,增強因心臟衰竭而變弱的心肺功能。與現有的心臟儀器不同的是,這部機械人不會與血液有直接接觸。這就減少了心臟管形成血凝塊以及需要服用血液稀釋劑的機會。
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研究人員從心臟本身取得了設計靈感。裝置的套管採用矽膠製造,而且在心臟附近放置了軟性氣動執行器(pneumatic actuators),模仿哺乳類動物心臟的外肌肉層。執行器亦能發出與心臟相同的運動規律,再由外置泵所泵出的空氣驅動。機械人更結合了抽吸、縫合以及凝膠技術,克服了與心臟之間的摩擦力,緊緊黏住心臟。
團隊目前已經發表論文論述這機械人。主撰論文的Ellen T. Roche指出,這裝置可按病人情況而度身訂造。舉例說,如果病人心臟左邊較多有問題的部分,就能因而調整裝置,讓病人心臟左邊受到較多的照顧。裝置所產出的壓力也可按照病人情況而調整。
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雖然這機械人能帶來革命性的影響,但研究團隊表示需要做更多的研究才能在活人上測試裝置。所以,人員至今只在動物上使用過這裝置。無論如何,這研究對於日後開發增強器官功能的軟性機械人有著重大的影響。Roche透露:「理想情況下,軟性機械裝置最適合與軟性器官組織互動,並透過增強器官功能幫助病人,鋪下康復之路。」