EPFL科学家展示人造动脉瓣原型装置 可辅佐并减轻患者的心脏工作压力

当心脏受损且难以通过简单的手术修复时,通常意味着患者只剩下器官移植这最后一个选择。不过瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们,刚刚在《先进科学》(Advanced Science)期刊上介绍了一种新的概念证明。通过人造主动脉来辅助泵送血液、以减轻心脏的工作压力,该方案或有助于缓和本就供体难寻的心脏移植需求。

新型人造主动脉的循环测试模型(图自:EPFL)

研究人员指出,心脏病或类似的伤害发生后,新肌会被疤痕组织所修补。从短期来看,这有助于保持心脏结构的完整。

遗憾的是,疤痕组织无法像心肌一样跳动、并且会增加心脏的额外工作负担。进而可能导致完全的心力衰竭,直至需要完整的器官移植。

鉴于多年来,包括人体心脏在内的器官供体一直面临着相当短缺的局面,EPFL 的科学家们转而寻找如何延缓患者心脏早衰的其它方法,比如本文要为大家介绍的人造主动脉。

据悉,作为将血液从心脏输送到身体其它部位的主要动脉,主动脉需要非常具有弹性,才能高效地完成这一任务。随着血液被从心脏泵送到目标组织,主动脉也会跟随这一节奏而重复膨胀。

EPFL 人造主动脉的工作原理示意

为了减轻心脏的负担,EPFL 科学家们设计了一种新型的可植入式人造主动脉。研究作者 Yoan Civet 表示:“这套系统的优势,在于能够减轻患者的心脏工作压力。这样一来,患者就无需再接受心脏移植”。

如图所示,这套装置由一组带有电极的硅管组成,设计目的是将之植入主动脉瓣后面的位置。当向电极施加电压时,该管就会较人体原装的主动脉膨胀得更宽,进而帮助心脏泵送更多的血液。

伴随着心脏的工作节奏,这套系统能够与之相辅相成。目前研究团队已经在人体循环系统的实验室模型上,对这种新型人造动脉瓣展开了测试。可以肯定的是,该装置能够将心脏的工作压力降低 5.5% 。

虽然听起来可能不多,但随着研究的进一步深入。研究团队有望进一步提升概念原型的性能,直至有朝一日能够投入临床试验。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《先进科学》(Advanced Science)期刊上,原标题为《Feasibility of a Dielectric Elastomer Augmented Aorta》。

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