MIT設(shè)計(jì)出仿真“心臟”，將助力測(cè)驗(yàn)心臟裝置

將來(lái)十年內(nèi)，跟著老年人口數(shù)量的激增，美國(guó)心臟病發(fā)病率或?qū)⒋蠓?。?duì)人工心臟瓣膜和其余心臟設(shè)施的需要估計(jì)在將來(lái) 6 年內(nèi)將增長(zhǎng)近 13%，現(xiàn)在，心臟有關(guān)設(shè)施的市場(chǎng)范圍已然超越 50 億美圓。

人工瓣膜的設(shè)計(jì)旨在模擬真正健康的心臟瓣膜，輔助血液在體內(nèi)循環(huán)，可是，許多人工瓣膜都存在瓣膜泄漏等問(wèn)題，要盡力改善這類設(shè)計(jì)，工程師必要頻頻對(duì)其進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，先是簡(jiǎn)潔的臺(tái)式模仿，接著是植物試驗(yàn)，最終是身體實(shí)驗(yàn)——這一流程既艱難，本錢又高。

如今，來(lái)自 MIT 和其余地區(qū)的工程師開(kāi)發(fā)出了一類仿真“心臟”，為測(cè)驗(yàn)人工瓣膜和其余心臟設(shè)施供應(yīng)了更真正的模型。

這是1個(gè)真實(shí)的生物心臟，其堅(jiān)固的肌肉組織已被柔嫩的人造心肌基體替代，相似于氣泡膜包裝。人造肌肉的方向模擬了心臟的天然肌纖維形式，如此一來(lái)，研發(fā)職員在遠(yuǎn)程充氣時(shí)，它們一同功效擠壓和變形心臟內(nèi)部，和真正的全部心臟的跳動(dòng)方法和循環(huán)血液同樣。

通過(guò)這類被稱為 “生物機(jī)械混合心臟” 的新設(shè)計(jì)，研發(fā)職員試想設(shè)施設(shè)計(jì)師和工程師闊以通過(guò)在生物混合心臟上進(jìn)行測(cè)驗(yàn)來(lái)更快地迭代和微調(diào)設(shè)計(jì)，進(jìn)而明顯減低心臟設(shè)施開(kāi)發(fā)的本錢。

MIT 機(jī)器工程助理老師艾倫 · 羅奇表示：“對(duì)心臟設(shè)施進(jìn)行監(jiān)管測(cè)驗(yàn)須要進(jìn)行不少疲憊測(cè)驗(yàn)和植物測(cè)驗(yàn)。新設(shè)計(jì)闊以真正再現(xiàn)真實(shí)的心臟活動(dòng)，進(jìn)而減小植物測(cè)驗(yàn)的數(shù)目或者更快地迭代設(shè)計(jì)。”

羅奇和同事已然在《科學(xué)機(jī)械人》雜志上刊登了他們的研發(fā)結(jié)果。該研發(fā)的作家含蓋MIT研發(fā)生克拉拉 · 帕克，MIT 學(xué)生范依鈴（音譯）、格雷戈?duì)?· 海格、于賢宇、曼尼莎 · 辛格、艾莉森 · 羅哈斯和趙煊赫（音譯），還有來(lái)自新加坡南洋理工大學(xué)、都柏林皇家外科學(xué)院、波士頓兒童醫(yī)院、哈佛醫(yī)學(xué)院和馬薩諸塞州總醫(yī)院的工作者。