哈佛大学发布可植入软体机器人，为衰竭的心脏

一直以来，心室辅助装置（VAD）被视为衰竭心脏的血液分流支路。它通过引导血液从心脏流向主动脉或肺动脉，分担了心脏的泵血负担。VAD的使用并非没有风险。由于血液在VAD装置中与管道、泵等外部材料接触，存在凝血的风险，因此患者需要长期服用血液稀释剂和特定药物来降低风险。

在2012年的一次偶然相遇中，心脏外科医生Frank Pigula在波士顿儿童医院向哈佛大学生物设计实验室的研究生Ellen Roche和她的导师Conor Walsh描述了一种新的设想：一种无需直接接触血液的辅助心衰治疗装置。这一设想激发了Roche和团队的创新灵感。他们开始设想将这种理念转化为现实，并一种全新的治疗方式。

经过三年的研究和多次迭代，他们开发了一种由软体机器人技术驱动的装置。这个装置呈圆柱形，由仅1毫米厚的硅制成，配备制动器、外部圆环和螺旋分层结构。当填充加压空气时，这个机械环会膨胀和收缩，使机器人能够执行各种动作，适应不同的治疗需求。即使患者状况发生变化，研究人员也能通过调整加压空气的深浅程度来调整治疗强度。这一创新在治疗心力衰竭的活猪模型中得到了验证，成功恢复了基准血流量。尽管实验证明了该方案的可行性，但仍需进一步的研究和试验才能将机器人植入人体进行试验。

为了降低心脏表面的炎症风险，该团队还与哈佛David Mooney实验室合作，测试了一种水凝胶作为套管和心脏之间的保护层。这种凝胶有望减少炎症的发生。为了简化装置的空气供应问题，Roche提出了一种使用背包存储压缩空气的方法，使系统更加便携。今年秋天，她将回到波士顿并在麻省理工学院继续她的研究。她计划延长研究期限并寻找长期动物研究的资金支持。她的最终目标是创造一个不仅能在等待心脏移植期间提供帮助，而且能够减轻心脏负荷以促进治愈的新型装置。“这是一个大胆的假设，”Roche说，“但我们希望凭借这种新型装置帮助患者快速恢复甚至实现痊愈。”然而她也强调：“我并非一定能够成功。”

她的目标并非易事，但她和团队的努力展现了一种对未来医学的乐观态度和对创新的执着追求。他们的研究不仅为心力衰竭患者带来了新的希望，也为医学界在软体机器人技术和生物材料领域的研究开辟了新的方向。随着研究的深入和技术的不断进步，或许有一天我们能够见证这种新型治疗方法的广泛应用和患者的康复。