Pehmeä, kuppimainen robotti, joka halaa sydäntä, voi antaa sille kevyitä puristuksia auttaakseen pumppaamaan verta heikentyneen sydämen potilailla, uusi tutkimus toteaa.
Kokeellinen laite on suunniteltu auttamaan ihmisiä, joilla on sydämen vajaatoiminta, vakava sairaus, jossa sydän ei pumppaa niin hyvin kuin pitäisi. American Heart Associationin mukaan sydämen vajaatoiminta kärsii tällä hetkellä noin 5,7 miljoonaa ihmistä Yhdysvalloissa, ja se maksaa kansakunnalle arviolta 30,7 miljardia dollaria vuodessa.
Tällä hetkellä yksi avain tapa, jolla lääkärit pidentävät vaikeaa sydämen vajaatoimintaa sairastavien ihmisten elämää, on käyttää kammion apulaitteita. Nämä laitteet sisältävät mekaanisen pumpun, joka on istutettu vatsassa tai kulunut sen ulkopuolella ja joka on kytketty sydämeen useiden putkien kautta. Laitteet auttavat kiertämään verta, mutta koska ne ovat suorassa kontaktissa veren kanssa, ne voivat aiheuttaa verihyytymiä, jotka puolestaan voivat laukaista mahdollisesti tappavia tai turhauttavia aivohalvauksia. Tämän vaaran vuoksi potilaiden, joilla on kammion apuvälineitä, on käytettävä verta ohentavia antikoagulantteja, jotka voivat aiheuttaa verenvuoto-ongelmia.
Uusi implantoitava laite sopii kuin hiha sydämen ympärille. Sellaisena se ei koskaan joudu kosketuksiin veren kanssa, mikä vähentää mahdollisten komplikaatioiden määrää, tutkijat totesivat tutkimuksessa.
Laite on valmistettu elastisesta silikonista, joka jäljittelee luonnollisen sydänlihaksen joustavuutta. Implantaatti voidaan täyttää ilmalla, kuten ilmapallo; laitteen paineistus tekee siitä jäykän, kun taas ilmanpaineen vähentäminen tekee siitä rentouttavan. Implantaatissa on myös anturit, jotka mittaavat laitteen paineen, tutkijat selittivät.
Ohut holkki kiinnitetään sydämeen imulaitteella ja pistoilla. Geelirajapinta vähentää laitteen ja sydämen välistä kitkaa. Implantti kiinnitetään ulkoiseen pumppuun, joka käyttää ilmaa implantin paineistamiseen, tutkijat kertoivat.
Implantti tehtiin mahdolliseksi viimeaikaisten edistysaskeleiden avulla uudessa pehmeän robotiikan alalla. Tavanomaiset robotit ovat tyypillisesti jäykkiä, mutta tutkijat kehittävät yhä enemmän robotteja, jotka on valmistettu pehmeämmistä materiaaleista, kuten joustavasta muovista ja kumista, jotka soveltuvat paremmin herkkiin vuorovaikutuksiin ihmisten kanssa.
Sioilla suoritetuissa kokeissa tutkijat havaitsivat, että heidän pehmeän robottinsa pystyi palauttamaan normaalin verenvirtauksen kuudessa elävässä naarasosassa, joiden sydän oli pysähtynyt.
"Tämä tutkimus edustaa implantoitavien pehmeiden robottilaitteiden mahdollisuuksia korjata tai palauttaa elinten toiminta", tutkimus Harvardin yliopiston pehmeärobotisti Conor Walsh kertoi Live Sciencelle.
Tutkijat pystyivät mukauttamaan laitteen puristamaan ensisijaisesti joko sydämen oikeaa tai vasenta puolta. Tämä on avainta, koska sydämen vajaatoiminta vaikuttaa usein vain osaan sydämestä.
Tulevaisuuden tutkimus voi selvittää parhaimman tavan kiinnittää uusi laite sydämeen, jotta se sopisi paremmin kehon pitkäaikaiseen istutukseen, tutkijat sanoivat. Pitkäaikaiset eläintutkimukset ovat tarpeen myös sen selvittämiseksi, kuinka hyvin laite kestää ja voiko se johtaa odottamattomiin komplikaatioihin, he lisäsivät.
Tutkijat esittivät yksityiskohdat havainnoistaan verkossa 18. tammikuuta julkaisussa Science Translational Medicine.
Alkuperäinen tarina Live Scienceltä.
