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米乐官方网站-埃因霍芬理工大学最新研究 使用软体机器人为人造心脏带来治疗新方案
时间:2023-11-14

人工心脏被称为“医疗器械皇冠上的宝石”,它为严重心衰患者供给了一种可行性的解决方案,但今朝现有人工心脏存在很年夜局限性,来自埃因霍芬理工年夜学的Luuk van Laake博士比来颁发了一项新的研究功效,他米乐手机在线登录入口的研究标的目的是经由过程软体机械人手艺实现将来人造心脏的无害化植入。

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Luuk van Laake博士采取立异的软阀门设计,可以或许经由过程人造肌肉实现必然频率的缩短与放松。经由过程人体泵送血液,因此无需利用其他电子装备。

软体机械人手艺是一个相对新的但布满活力和多学科的研究范畴,很多软机械人研究都是基在仿生学,或是受年夜天然开导而建立立异解决方案。今朝软体机械人首要聚焦在柔嫩且矫捷的材料与布局方面。

放眼年夜天然傍边,柔嫩度和矫捷性在天然界傍边无处不在,Luuk van Laake博士注释道,“水下的鱼类,经由过程摇动尾巴实现水下的移动,章鱼可以自由穿梭在狭窄的海底空间,年夜象鼻子可以轻松地抓取物体。”这些都为软体机械人供给了思虑标的目的。

▍软体机械人若何晋升智能化与自立能力?

在软体机械人的研究傍边,良多研究者专注软质抓手,这些抓手可以主动顺应所抓握物体的外形,就像人的手或年夜象的鼻子一样。这类抓手的优势在在无需每次设计新夹具,这得益在它采取柔嫩的材质设计。

“假如这类材质利用在人造心脏,也许可以按照患者的血压主动调剂心率,无需在心脏中利用电子装备,也无需外部节制旌旗灯号。假如你把节制、机械和情况这几个要素斟酌进去的话,你或许可以做出具有自立工作能力的软体机械人。”Luuk van Laake博士注释道。

Luuk van Laake博士的论文是欧盟帮助的“夹杂心脏”项目标一部门,该项目标合作火伴同盟正在致力在开辟一种基在软机械人手艺的人造心脏,也称为“全人造心脏”(TAH)。

该同盟的研究首要基在以下几个标的目的,即原位组织工程(将一种物资带入体内,在体内分化并用人体本身的细胞代替)、基在机械布局与节制的软体机械人手艺和近场感应手艺(近似在手机傍边的NFC近场感应),从而尽量少地粉碎患者皮肤组织。

Luuk van Laake博士暗示,假如你斟酌到以上几个方面,并获得相对完善的解决方案,你便可以缔造出抱负的人工心脏。

“今朝有两种 TAH 已为严重心力弱竭患者供给领会决方案,但二者都有很年夜的局限性,”Luuk van Laake博士注释道,“它们是由刚性材料制成的,是以血液的活动体例与人体心脏的活动体例分歧,人体心脏中的一切都在不竭活动,这可能会致使血栓。从而需要进行药物医治,而药物反过来又会发生副感化,所以这其实不抱负。”

▍软体机械人或能实现更年夜的利用价值

软体机械人也许可以或许给患者更好地医治方案,采取软体机械人可以或许使得血液轮回加倍天然。与原位组织工程相连系,无需药物医治。另外,柔嫩的心脏更轻易融入任何身体,由于它更轻、更小且可变形。

另外一个益处是,你还可以对柔嫩的心脏进行胸外按压,而对今朝的人造心脏来讲,假如需要心肺苏醒这类按压急救场景,现实上大夫也无能力为。

Luuk van Laake博士暗示,“我们的挑战在在需要设计一种可以延续多年的人造心脏,并削减组件数目,尽量用柔嫩的机械部件替代电控阀门和其他电子装备。”

为此,Luuk van Laake开辟了一种具有延时结果的迟滞阀门,这类阀门的道理可以简单的如许理米乐网站解,当往系统中不竭地吹入空气流,阀门前面就会发生压力,当压力足够年夜时,紧缩的空气会忽然经由过程阀门流入柔嫩的人造心脏肌肉傍边,从而激发心脏的缩短。而这一动作会循环往复地进行,心脏的缩短与放松会显现周期性瓜代,这是基在纯洁的力学布局设计,是以并没有外部电子节制。

另外,Luuk van Laake博士还将迟滞阀门利用到多小我造肌肉的机械人中,这些人造肌肉依照必然的挨次缩短才能正常工作,除此以外,他还缔米乐官方网站登录造了一只可以敲击手指的机械人手和一个四条腿瓜代行走的行走迷你步行机械人。

因为腿部采取柔嫩材料研发的,这类步行机械人可以更好地感知四周情况,例如,假如它碰着墙壁,便可以回身。是以,这个很是简单的系统具有普遍的利用。

固然采取软体机械人可以或许实现人造心脏的纪律性缩短与扩大,但在植入第一批患者之前照旧有几个问题需要解决。例如需要设计一台可以平安植入的泵。

Luuk van Laake博士暗示,“今朝该项目已取得了后续研发的经费,而且已与合作火伴进一步开辟软体人工心脏”。争夺早日实现贸易化,为心衰患者带来更好的医治。

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