哈佛大学和波士顿儿童医院的研究人员开发出一种可定制的软体机器人，可以适应心脏并帮助它击败，可能为患有心力衰竭的人开启新的治疗选择。

柔软的机器人套筒与跳动的心脏同步地扭曲和压缩，增强由于心力衰竭而削弱的心血管功能。与目前可用于辅助心脏功能的设备不同，哈佛的软机器人套管不会直接接触血液。这降低了凝血的风险，并且消除了患者采取具有潜在危险的血液稀释剂药物的需要。有一天，该装置能够桥接患者进行移植或帮助心脏康复和康复。

“这项研究表明软件机器人技术不断发展，可以应用于临床需求，可能减轻心脏病的负担，提高患者的生活质量，”该论文的第一作者，前博士生Ellen T. Roche说道。哈佛大学哈佛大学工程与应用科学学院(SEAS)和哈佛大学Wyss生物启发工程研究所。罗氏目前是爱尔兰国立大学的博士后研究员。

该研究发表在科学转化医学，是SEAS，Wyss研究所和波士顿儿童医院之间的合作。

“这项工作代表了这个软机器人的一个令人兴奋的概念结果证明，证明它可以安全地与软组织相互作用并导致心脏功能的改善。我们设想许多其他未来的应用，这些设备可以在内部和外部提供机械治疗。该论文的高级作者，SEAS的工程和应用科学副教授，以及Wyss研究所的核心教员，Conor Walsh说道。

心力衰竭影响全球4100万人。今天，治疗它的一些选择是称为心室辅助装置(VAD)的机械泵，其将血液从心室泵入主动脉，以及心脏移植。虽然VAD持续改善，但患者仍然处于血栓和中风的高风险中。

为了创造一种不与血液接触的全新设备，哈佛大学的研究人员从心脏本身中汲取灵感。薄硅胶套使用放置在心脏周围的软气动执行器来模仿哺乳动物心脏的外部肌肉层。致动器以与跳动心脏类似的运动扭转和压缩套管。

该设备连接到外部泵，外部泵使用空气为软执行器供电。

罗氏表示，可以为每位患者定制袖套。例如，如果患者的心脏左侧有更多的虚弱，则可以调节致动器以在该侧提供更多帮助。随着患者病情的发展，致动器的压力也会随着时间的推移而增加或减少。

套管通过抽吸装置，缝合线和凝胶界面的组合连接到心脏，以帮助装置和心脏之间的摩擦。

SEAS和Wyss工程师与波士顿儿童医院的外科医生合作开发该设备，并确定植入该设备并在动物模型上进行测试的最佳方法。

“由于技术上的限制，心脏病场已经不再采用心脏压缩而不是抽血VAD的想法，但现在随着软机器人技术的进步，现在又回头了，”心胸外科医生和共同通讯作者Frank Pigula说。他曾在波士顿儿童医院担任儿科心脏外科临床主任，现在是路易斯维尔大学的教员，也是Kosair儿童医院儿科心脏外科的主任。“大多数患有心力衰竭的人仍然有一些功能;有一天，机器人套管可以帮助他们的心脏运作良好，以恢复他们的生活质量。”

在将套管植入人体之前需要进行更多的研究，但研究是朝着可以增强器官功能的植入式软机器人迈出的重要的第一步。

“这项研究目前非常重要，因为越来越多的人幸免于心脏病并最终导致心力衰竭，”罗氏说。“软机器人设备非常适合与软组织相互作用，并提供有助于增强功能，甚至可能治愈和恢复的辅助。”