Veda

Srdcové zlyhanie, zrážanlivosť krvi u detí môže byť kontrolované mäkkým robotickým systémom

Vedci navrhli mäkký robotický systém s umelými svalmi, ktorý môže pomôcť srdcovej činnosti u detí, ktoré majú jednostranné srdcové ochorenia.

Mäkké robotické ovládače, navrhnuté a naprogramované na vykonávanie realistických pohybov, sa nedávno objavili ako atraktívna alternatíva k pevnejším komponentom.Vedci navrhli mäkký robotický systém s umelými svalmi, ktorý môže pomôcť srdcovej činnosti u detí, ktoré majú jednostranné srdcové ochorenia. (Zdroj obrázka: Harvardská univerzita)

Vedci navrhli mäkký robotický systém s umelými svalmi, ktorý môže pomôcť srdcovej činnosti u detí, ktoré majú jednostranné srdcové ochorenia. Mäkké robotické ovládače, navrhnuté a naprogramované na vykonávanie živých pohybov, sa nedávno objavili ako atraktívna alternatíva k pevnejším komponentom, ktoré sa bežne používajú v biomedicínskych zariadeniach.



Začiatkom tohto roka vedci z Boston Children’s Hospital v USA vyvinuli osvedčený koncept mäkkého robotického puzdra, ktoré podporuje funkciu zlyhávajúceho srdca. Vedci však uznali, že mnoho detských srdcových pacientov má jednostrannejšie srdcové ochorenia. U týchto pacientov nedochádza k zlyhaniu celého srdca – namiesto toho vrodené stavy spôsobili ochorenie buď v pravej alebo ľavej komore srdca, ale nie v oboch.

Rozhodli sme sa vyvinúť novú technológiu, ktorá by pomohla jednej chorej komore, keď je pacient v izolovanom ľavom alebo pravom srdcovom zlyhaní, natiahnuť krv do komory a potom ju efektívne napumpovať do obehového systému, povedal Nikolay Vasilyev, výskumník z Boston Children's. . Výskumníci vrátane tých z Harvardskej univerzity v USA odhalili svoje mäkké robotické riešenie.



Hoci iné existujúce mechanické pumpy môžu pomôcť poháňať krv cez srdce, sú navrhnuté tak, aby krv musela pretekať cez samotnú pumpu a vystavovať krv jej neprirodzenému povrchu. Pretekanie krvi pumpou si vždy vyžaduje, aby bol pacient natrvalo nasadený na antikoagulačnú liečbu, aby sa zabránilo zrážaniu krvi, povedal Vasiljev.



Udržať správnu rovnováhu liekov môže byť podľa neho veľmi ťažké, najmä u detských pacientov, ktorým preto hrozí nadmerné krvácanie alebo nebezpečná zrážanlivosť. Pomocou externých ovládačov, ktoré pomáhajú vytlačiť krv cez srdcovú komoru, vedci navrhli systém, ktorý by teoreticky mohol fungovať s minimálnym použitím antikoagulancií.

Skombinovali sme pevné vystuženie s mäkkými robotickými ovládačmi, aby sme jemne, ale pevne pomohli chorej srdcovej komore pumpovať krv efektívne, povedal Vasiljev. V štúdiách na zvieratách mäkký robotický systém významne prispel k schopnosti chorej komory vypudzovať krv. Vedci špekulujú, že účinnosť systému je čiastočne spôsobená jeho integráciou so septom, ktoré hrá kľúčovú úlohu v schopnosti srdca pumpovať krv.

Systém tiež výrazne zlepšil svoju schopnosť nasávať krv do komôr, čo je rovnako dôležité ako schopnosť srdca ju vypumpovať. Na základe týchto počiatočných výsledkov proof-of-concept výskumníci pracujú na kľúčových modifikáciách dizajnu, ktoré môžu tento systém priblížiť k použitiu u ľudí, ako je prenosnosť a miniaturizácia komponentov.
Musia tiež robiť dlhšie testy na zvieratách, aby zistili, ako systém ovplyvňuje srdce počas dlhšieho časového obdobia.