Wissenschaftler haben ein implantierbares Robotergerät entwickelt, mit dem das Herz auch nach Herzversagen weiter schlagen kann.
"Wir haben starre Verstrebungen mit weichen Roboteraktuatoren kombiniert, um einer erkrankten Herzkammer dabei zu helfen, Blut effektiv und effektiv zu pumpen." sagt der Herzchirurg Nikolay Vasilyev, ein Forscher für Herzchirurgie am Boston Children's Hospital.
Weiche Roboteraktuatoren sind künstliche Muskeln, die für lebensechte Funktionen und Bewegungen entwickelt und programmiert wurden. In letzter Zeit haben sich diese Geräte als bessere Alternative zu den steiferen Produkten im biomedizinischen Bereich herausgestellt.
Forscher des Boston Children's Hospital haben eine Proof-of-Concept-Weichroboterhülle entwickelt, die ein Herzversagen unterstützen kann. Bei pädiatrischen Patienten im Krankenhaus sind Herzprobleme normalerweise der Höhepunkt vieler Probleme und betreffen normalerweise Probleme in beiden Ventrikeln getrenntUm dieses Problem zu bekämpfen, haben die an dem Gerät arbeitenden Ärzte eine Lösung gefunden.
„Wir haben uns vorgenommen, eine neue Technologie zu entwickeln, die einem erkrankten Ventrikel hilft, wenn der Patient an einer isolierten Links- oder Rechtsherzinsuffizienz leidet, Blut in die Kammer zu ziehen und es dann effektiv in das Kreislaufsystem zu pumpen.“ sagt Wassiljew.
Vasilyev und seine Kollegen Forscher von Boston Children's, der Harvard John A. Paulson School für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften und des Wyss Institute for Biological Inspired Engineering an der Harvard University, die an dem Projekt gearbeitet haben, haben die Arbeiten hinter ihrer Soft-Robot-Lösung veröffentlichtin einer Zeitung online in Wissenschaftsrobotik heute.
Die Pumpenherausforderung
Das Problem bei aktuellen Pumpen, die in der medizinischen Praxis verwendet werden, ist die Exposition von Blut gegenüber einer unnatürlichen Oberfläche, da die Pumpe Blut durch sich selbst treibt. Deshalb hat Wassiljew Aktuatoren untersucht.
„Um Blut durch eine Pumpe laufen zu lassen, muss ein Patient immer dauerhaft mit Antikoagulanzien behandelt werden, um die Blutgerinnung zu verhindern.“ sagt Wassiljew der leitende Autor des Papiers. „Es kann sehr schwierig sein, das richtige Gleichgewicht der Medikamente zu halten, insbesondere bei pädiatrischen Patienten, bei denen daher das Risiko übermäßiger Blutungen oder gefährlicher Gerinnung besteht.“
Externe Aktuatoren außerhalb des Herzens drücken Blut durch die Kammer, wodurch der Bedarf an Antikoagulanzien minimiert wird.
„Wir haben starre Verstrebungen mit weichen Roboteraktuatoren kombiniert, um einer erkrankten Herzkammer dabei zu helfen, Blut effektiv und effektiv zu pumpen.“ sagt Wassiljew.
Diese Zahnspangenkomponente wird mit einer Nadel in das intraventrikuläre Septum oder die Gewebewand des Herzens zwischen den Herzkammern eingeführt.
„Bei der Verwendung klassischer linksventrikulärer Hilfsmittel kommt es bei Patienten zu einer Septumverschiebung nach rechts und einer anschließenden Ballonbildung des rechten Ventrikels, die zu einer sekundären Rechtsherzinsuffizienz führen kann“, sagt WassiljewDie Zahnspange hält das Septum in seiner ursprünglichen Position und schützt die gesunde rechte Seite des Herzens vor der mechanischen Belastung durch die linksventrikuläre Unterstützung. “Die meisten VADs ventrikuläre Unterstützungsgeräte betreffen niemals das Septum.
Beim Testen des Geräts an Tieren stellten sie fest, dass das weiche Robotersystem die Fähigkeit eines erkrankten Ventrikels unterstützte, Blut zu pumpen. Es half auch, es herauszuziehen.
„Während sich die Aktuatoren entspannen, helfen speziell entwickelte Gummibänder dabei, die Herzwand wieder in ihre ursprüngliche Position zu bringen und die Kammer ausreichend mit Blut zu füllen.“ sagt Wassiljew . Jetzt arbeitet das Team daran, sein System zu modifizieren, um es möglicherweise an menschlichen Probanden zu testen, einschließlich der Verbesserung seiner Portabilität.
Via : Vektor, Wissenschaftswarnung