"soft-roboter" entworfen, um versäumte herzen zu pumpen



Ein Team von Forschern hat eine Roboterhülse entworfen, die in der Lage ist, die Muskeln des Herzens künstlich nachzuahmen. Diese neue Technologie könnte ein Lebensretter für Personen mit Herzinsuffizienz sein, die auf Transplantation wartet.

Weiche Roboter könnten die Herzmedizin revolutionieren.

Jedes Jahr erhalten mehr als 2.000 Menschen in den Vereinigten Staaten Herztransplantationen und eine erstaunliche 5,7 Millionen Erfahrung Herzinsuffizienz.

Herzinsuffizienz tritt auf, wenn einer der Herzkammern nicht mehr ihre Pflicht erfüllt, Blut um den Körper zu pumpen.

Die Warteliste für Herztransplantationen ist lang, und viele Menschen sterben, bevor ein Spender gefunden wird. Entwerfen von Weisen, das Leben zu verlängern, während die Patienten auf ein neues Organ warten, ist daher eine Priorität.

Derzeit können ventrikuläre Hilfsvorrichtungen (VADs) verwendet werden, um die Gesundheit von Patienten mit Endstadium-Herzinsuffizienz zu verbessern, die auf eine Transplantation wartet. Allerdings sind sie nicht ideal.

VADs arbeiten, indem sie Blut aus dem Herzen pumpen und es um den Körper drängen. Um zu arbeiten, muss das Blut die Grenzen der Blutgefäße verlassen und durch Röhren und Rotoren reisen.

Wegen dieses Kontaktes mit Fremdmaterial muss der Patient Antikoagulantien nehmen. Diese Medikamente können VADs eine tragfähige Lösung machen, aber sie erhöhen auch das Risiko eines Schlaganfalls um 20 Prozent.

Neben VADs sind Herzhülsen eine weitere Option. Sie sitzen um das Herz und quetschen es, um muskuläre Kontraktionen zu replizieren. Diese Herzkompression Interventionen sind auch weit von perfekt und bis vor kurzem war alles nur aufgegeben worden.

Ein neues Zeitalter der Roboter

Dr. Frank Pigula - vom Norton Kinderkrankenhaus in Louisville, KY, aber wer an der Forschung im Boston Children's Hospital in Massachusetts teilgenommen hat - erklärt: "Das Herzfeld hatte sich von der Idee abgelenkt, Herzkompression statt Blutpumpen VADs zu entwickeln Durch technologische Einschränkungen, aber jetzt, mit Fortschritten in der weichen Robotik, ist es Zeit, umzukehren."

Diese Woche, ein neuer Beweis des Konzepts - veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaft Translational Medicine - öffnet die Türen zu Herzkompressionsgeräten. Ein Team von Biomedizinischen Ingenieuren und Klinikern von Harvard in Cambridge, MA und Boston Children's Hospital hat eine Roboterhülle entworfen und getestet, die das Herz in der gleichen Weise verdreht und komprimiert, dass gesunde Ventrikel würden.

Obwohl das klassische Bild eines Roboters eine solide Struktur ist, die dem interstellaren Krieg standhalten kann, sind die Roboter der modernen medizinischen Forschung das polare Gegenteil. Aus Elastomeren, Fasern und anderen Füllstoffen gefertigt, ist eine neue Welle von sogenannten weichen Robotern in der Lage, eng und zart mit menschlicher Anatomie zu interagieren.

Ausgehend von nicht starren, biokompatiblen Materialien sitzt diese bahnbrechende Herzhülle außerhalb des Herzens und beseitigt die Notwendigkeit von Antikoagulantien bei gleichzeitiger Minimierung von Infektionsrisiken. Es verwendet pneumatisch angetriebene "Luftmuskeln", genannt Aktoren.

Laut Dr. Nikolay Vasilyev, Co-Autor der aktuellen Zeitung: "Die weichen Roboter-Aktoren sind im Wesentlichen künstliche Muskeln." Die dünne Silikonhülse ist an eine externe Pumpe angebunden, die Luft verwendet, um die Stellantriebe zu versorgen.

Ein Abschnitt der Hülse dreht sich und die anderen drückt, wobei beide Ventrikel des Herzens nachahmt. Frühere Herzhülsen waren begrenzt, weil sie nur quetschen konnten.

Softroboter ist das lebensrettende Potenzial

Der erste Autor der Studie, Ellen Roche, Ph.D. - wer jetzt an der National University of Ireland Galway basiert - sagt: "Wir können die Teile des Gerätes unabhängig kontrollieren und die Bedürfnisse eines Patienten anpassen." Also, wenn eine Seite des Herzens eines Patienten schwächer ist, kann es entsprechend modifiziert werden.

Sie fährt fort: "Ich bin optimistisch, dass die Soft-Roboter-Hülse für die kurzfristige Herzrehabilitation zusätzlich zur Langzeittherapie eingesetzt werden könnte."

Die Teams haben vor kurzem ihre Studien über Schweine veröffentlicht, in denen sie Herzstillstand bei den Tieren induzierten und dann die Robotervorrichtung implantierten. Sie konnten die Fähigkeit des Hülsen demonstrieren, das Herz auf 97 Prozent seines ursprünglichen Herzzeitvolumens zurückzuführen.

Diese Arbeit stellt für dieses weiche Roboter ein spannendes Proof-of-Concept dar, das zeigt, dass es sicher mit weichem Gewebe interagieren und zu Verbesserungen der Herzfunktion führen kann."

Studie Co-Führer Conor Walsh, Wyss Institut, Massachusetts

Da das Gerät verfeinert ist, gibt es eine echte Chance, Leben zu retten. Die meisten Patienten mit Herzinsuffizienz behalten ein gewisses Maß an Funktion in ihrem Herzen, und der Ärmel hat das Potenzial, die Lebensqualität für diese Menschen wiederherzustellen. Schließlich, weil Herzinsuffizienz 41 Millionen Menschen weltweit betrifft, könnte ihre Wirkung weitreichend sein.

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Interview Matthew Borgatti (Super-Releaser) (Video Medizinische Und Professionelle 2018).

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