Een nieuw, komvormig robotapparaat dat het hart omhelst, kan er zachtjes in knijpen om het bloed te pompen bij patiënten met een verzwakt hart, zo blijkt uit een nieuwe studie.
Het experimentele apparaat is ontworpen om mensen te helpen die hartfalen ervaren, een ernstige medische aandoening waarbij het hart niet zo goed pompt als zou moeten. Volgens de American Heart Association treft hartfalen momenteel ongeveer 5,7 miljoen mensen in de Verenigde Staten, wat het land naar schatting 30,7 miljard dollar per jaar kost.
Momenteel is een van de belangrijkste manieren waarop artsen het leven van mensen met ernstig hartfalen verlengen, het gebruik van machines die ventriculaire hulpmiddelen worden genoemd. Deze apparaten bevatten een mechanische pomp die in de buik wordt geïmplanteerd of daarbuiten wordt gedragen en via verschillende buizen met het hart wordt verbonden. De apparaten helpen het bloed te laten circuleren, maar omdat ze in direct contact staan met het bloed, kunnen ze bloedstolsels veroorzaken, die op hun beurt mogelijk dodelijke of verlammende beroertes kunnen veroorzaken. Vanwege dit gevaar moeten patiënten met ventriculaire hulpapparaten bloedverdunnende anticoagulantia gebruiken, die bloedingsproblemen kunnen veroorzaken.
Het nieuwe implanteerbare apparaat past als een mouw om het hart. Als zodanig komt het nooit in contact met het bloed, waardoor het aantal complicaties dat het zou kunnen veroorzaken, wordt verminderd, aldus de onderzoekers in het onderzoek.
Het apparaat is gemaakt van elastische siliconen die de flexibiliteit van de natuurlijke hartspier nabootst. Het implantaat kan net als een ballon met lucht worden gevuld; het onder druk zetten van het apparaat zorgt ervoor dat het stijver wordt, terwijl het verminderen van de luchtdruk het ontspant. Het implantaat heeft ook sensoren die meten hoe onder druk het apparaat staat, legden de onderzoekers uit.
De dunne sleeve wordt met een afzuigapparaat en hechtingen aan het hart bevestigd. Een gel-interface vermindert de wrijving tussen het apparaat en het hart. Het implantaat is vastgemaakt aan een externe pomp, die lucht gebruikt om het implantaat onder druk te zetten, aldus de onderzoekers.
Het implantaat is mogelijk gemaakt door recente vorderingen op het nieuwe gebied van zachte robotica. Terwijl conventionele robots doorgaans stijf zijn, ontwikkelen onderzoekers steeds meer robots die gemaakt zijn van zachtere materialen, zoals elastisch plastic en rubber, die beter geschikt zijn voor delicate interacties met mensen.
In experimenten met varkens ontdekten de onderzoekers dat hun zachte robot de normale bloedstroom kon herstellen bij zes levende vrouwelijke varkens waarvan het hart was gestopt.
"Deze studie is een demonstratie van het potentieel van implanteerbare zachte robotapparaten om de orgelfunctie te herstellen of te herstellen", vertelde co-senior auteur Conor Walsh, een zachte roboticus aan de Harvard University, aan WordsSideKick.com.
De wetenschappers waren in staat om het apparaat aan te passen om voornamelijk in de rechter- of linkerkant van het hart te knijpen. Dit is de sleutel, aangezien hartfalen vaak slechts een deel van het hart treft.
Toekomstig onderzoek zou kunnen uitzoeken wat de beste manier is om het nieuwe apparaat aan het hart te bevestigen om het geschikter te maken voor implantatie op langere termijn in het lichaam, aldus de onderzoekers. Langdurige dierstudies zijn ook nodig om te zien hoe goed het apparaat meegaat en of het kan leiden tot onvoorziene complicaties, voegde ze eraan toe.
De wetenschappers hebben hun bevindingen online op 18 januari gepubliceerd in het tijdschrift Science Translational Medicine.
Origineel verhaal over WordsSideKick.com.
