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維繫心臟跳動的機器人即將誕生
本帖最後由 jiunn36 於 2017-12-11 03:32 AM 編輯綠野仙蹤裡少了心的機器人，在桃樂絲及朋友們協助下找回了心臟，但要如何維持這顆心跳動？別擔心，最新的一項科技，將設置一項機器裝置於心臟上，以維繫心臟的正常跳動。
這個新型的機器人裝置能夠維繫心臟持續正常跳動：它能夠像搖籃一般包覆住器官，並運用其探頭固定於心室壁上。這個迷你機器人能夠精準的操控特定心室，未來很有機會取代心臟移植，成為醫師們維繫病患心臟正常運作的另一選擇。有別於稍早發表的另一種心臟機器人，這個新的機器人能夠作用在已無法正常運作的特定單一心室。
醫師們主要利用一種心室輔助裝置(ventricular assist device)來維繫心臟如幫浦般打出血液以循環全身，這個體外的幫浦裝置被用在無法正常自我控制的心臟，但這項裝置存在一個嚴重的問題，因血液必須流經這項機械裝置， 因此使用的病患必須要稀釋血液以避免操作時結塊阻塞的問題，而醫師們在非必要情況下，並不樂於將病患的血液稀釋。
這個新研發的機器人能夠直接在心臟上作用，器官在它輔助之下得以正常的運作。由於這個機器人的材質為聚合物，也就是說它柔軟的材質能夠更溫和的作用在器官上且不刺激到組織，同時它在操作上也相當溫和，傳統的電動裝置相當複雜且占空間，新的機器人則運用一種較溫和、由氣壓改變而啟動的方式(pneumatically activated)來控制心臟跳動。
另一個不同點是，這個機器人會進入到心臟並且固定於心室壁上，如同中膈般將兩個心室分開。 一個像探針一般的結構會鑽進中膈，同時像手把般的結構會在心室壁的另一側打開錨，像開傘一般，手術操作者再將一片小圓盤(disk)安裝在另一側即完成錨的裝置。
這個柔性軟式的機器人，除了在心室外包覆並提供如同幫浦般的作用外，把手會將中膈往心室壁的方向拉，擠壓心室以讓血液循環，如果沒有拉住中膈，這項裝置將無法真正的複製心跳，「中膈在心室收縮扮演相當重要的角色。」這項研究的作者之一Nikolay Vasilyev 說，目前服務於波士頓兒童醫院(Boston Children’s Hospital)心臟外科的他表示，「當心臟收縮時，不只是心室壁(free wall)會移動，中膈在收縮過程中會變厚並向內往心室內部方向移動。」
由於軟式機器人能夠同時由外包覆器官、由內固定於中膈，這項裝置能夠更精準的幫助心臟壓縮出血液：這個系統能夠解讀來自心臟或是心室內壓力改變時的發電訊號(electrical signals)來調整它的活動，以協調地與器官一同正常運作。
研究團隊目前已在活體豬成功的應用這項機器人裝置，下一步就是要嘗試長期植入於活體動物體內，進行為期數月的長時間觀察。英國利茲大學的機械人研究專家Pietro Valdastri說：「以科技發展的角度來看，我相信這項研究成果已接近被大公司或是投資人收購的階段，並進一步將這項科技推入產品化。」，雖然他沒有參與這項研究，但他表示，「我由衷希望能夠很快發生，因為這項科技對我來說已經相當成熟。」
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