En mjuk, koppformad robotanordning som kramar hjärtat kan ge den skonsamma pressningar för att hjälpa till att pumpa blod hos patienter med försvagade hjärtan, konstaterar en ny studie.
Den experimentella anordningen är utformad för att hjälpa människor som upplever hjärtsvikt, ett allvarligt medicinskt tillstånd där hjärtat inte pumpar så bra som det borde. Enligt American Heart Association drabbar hjärtsvikt för närvarande cirka 5,7 miljoner människor i USA och kostar nationen uppskattningsvis 30,7 miljarder dollar varje år.
För närvarande är ett viktigt sätt för läkare att förlänga liv för människor med allvarlig hjärtsvikt att använda maskiner som kallas ventrikulära hjälpmedel. Dessa enheter inkluderar en mekanisk pump som är implanterad i magen eller sliten utanför den och är ansluten till hjärtat via flera rör. Enheterna hjälper till att cirkulera blodet, men eftersom de är i direktkontakt med blodet, kan de orsaka blodproppar, som i sin tur kan utlösa potentiellt dödliga eller kramande slag. På grund av denna fara måste patienter med ventrikulära hjälpmedel ta blodförtunnande antikoagulantia, vilket kan orsaka blödningsproblem.
Den nya implanterbara enheten passar som en hylsa runt hjärtat. Som sådan kommer det aldrig i kontakt med blodet, vilket minskar antalet komplikationer det kan utgöra, säger forskarna i studien.
Enheten är tillverkad av elastisk silikon som efterliknar flexibiliteten hos den naturliga hjärtmuskeln. Implantatet kan fyllas med luft, precis som en ballong; trycksättning av enheten gör att den stelnar, medan sänkning av lufttrycket gör att den slappnar av. Implantatet har också sensorer som mäter hur trycksatt enheten är, förklarade forskarna.
Den tunna ärmen är fäst vid hjärtat med en suganordning och sömmar. Ett gelgränssnitt minskar friktionen mellan enheten och hjärtat. Implantatet är bundet till en extern pump, som använder luft för att trycka på implantatet, säger forskarna.
Implantatet möjliggjordes av de senaste framstegen inom det nya området för mjukrobotik. Medan konventionella robotar vanligtvis är styva, utvecklar forskare alltmer robotar tillverkade av mjukare material, såsom elastisk plast och gummi, som är bättre lämpade för känsliga interaktioner med människor.
I experiment med grisar fann forskarna att deras mjuka robot kunde återställa det normala blodflödet hos sex levande kvinnliga svin vars hjärtan hade slutat.
"Denna studie representerar en demonstration av potentialen hos implanterbara mjuka robotanordningar för att reparera eller återställa organfunktion," berättade co-seniorförfattaren Conor Walsh, en mjuk robotist vid Harvard University, till Live Science.
Forskarna kunde anpassa enheten för att främst pressa antingen höger eller vänster sida av hjärtat. Detta är nyckeln, eftersom hjärtsvikt ofta drabbar endast en del av hjärtat.
Framtida forskning kan räkna ut det bästa sättet att fästa den nya enheten till hjärtat för att göra den mer lämplig för längre tids implantation i kroppen, säger forskarna. Långtidsstudier av djur behövs också för att se hur bra enheten håller och om den kan leda till oförutsedda komplikationer, tillade de.
Forskarna detaljerade sina resultat online 18 januari i tidskriften Science Translational Medicine.
Originalhistoria på Live Science.
