麻省理工学院的工程师们开发了一种心脏右心室的机器人复制品,它模仿了活心脏的跳动和抽血动作。机器人心室将真实的心脏组织与合成的气球状人工肌肉相结合,使科学家能够控制心室的收缩,同时观察其天然瓣膜和其他复杂结构的功能。人工心室可以被调节以模拟健康和患病状态。该团队操纵该模型来模拟右心室功能障碍的情况,包括肺动脉高压和心肌梗死。他们还使用该模型对心脏设备进行了测试。例如,研究小组植入了一个机械瓣膜来修复一个自然故障的瓣膜,然后观察心室的泵送是如何变化的。
为了证明人工心室可以用于测试心脏设备,该团队通过手术植入了各种尺寸的环状医疗设备,以修复心室的三尖瓣——一种让血液进入右心室的多叶单向阀。当这个瓣膜泄漏或身体受损时,会导致右心衰竭或心房颤动,并导致运动能力下降、腿部和腹部肿胀以及肝脏肿大等症状。研究人员通过手术操作机器人心室的瓣膜来模拟这种情况,然后通过植入机械瓣膜来替换它,或者使用不同尺寸的环形装置来修复它。他们观察了哪种设备在继续泵送时改善了心室的液体流量。新的机器人右心室(RRV)可以作为一个现实的平台来研究右心室疾病,并测试旨在治疗这些疾病的设备和疗法。目前,RRV可以在几个月内模拟实际功能。该团队正在努力扩展这种性能,并使模型能够连续运行更长的时间。他们还与植入式设备的设计者合作,在人工心室上测试他们的原型,并可能加快他们到达患者的速度。
资讯来源:麻省理工学院官网