【Technews科技新报】绿野仙踪里少了心的机器人，在桃乐丝及朋友们协助下找回了心脏，但要如何维持这颗心跳动？别担心，最新的一项科技，将设置一项机器设备于心脏上，以维系心脏的正常跳动。

近期刊登于科学机器人期刊（Science Robotics） 的一项研究显示，这个新型的机器人设备能够维系心脏持续正常跳动：它能够像摇篮一般包覆住器官，并运用其探头固定于心室壁上。这个迷你机器人能够精准的操控特定心室，未来很有机会取代心脏移植，成为医师们维系病患心脏正常运作的另一选择。有别于今年稍早发布的另一种心脏机器人，这个新的机器人能够作用在已无法正常运作的特定单一心室。

近年来，医师们主要利用一种心室辅助设备（ventricular assist device）来维系心脏如帮浦般打出血液以循环全身，这个体外的帮浦设备被用在无法正常自我控制的心脏，但这项设备存在一个严重的问题，因血液必须流经这项机械设备， 因此使用的病患必须要稀释血液以避免操作时结块阻塞的问题，而医师们在非必要情况下，并不乐于将病患的血液稀释。

这个新研发的机器人能够直接在心脏上作用，器官在它辅助之下得以正常的运作。由于这个机器人的材质为聚合物，也就是说它柔软的材质能够更温和的作用在器官上且不刺激到组织，同时它在操作上也相当温和，传统的电动设备相当复杂且占空间，新的机器人则运用一种较温和、由气压改变而启动的方式（pneumatically activated）来控制心脏跳动。

（Source：PAYNE ET AL., SCI. ROBOT. 2, EAAN6736）

另一个不同点是，这个机器人会进入到心脏并且固定于心室壁上，如同中膈般将两个心室分开。 一个像探针一般的结构会钻进中膈，同时像手把般的结构会在心室壁的另一侧打开锚，像开伞一般，手术操作者再将一片小圆盘（disk）安装在另一侧即完成锚的设备。

这个柔性软式的机器人，除了在心室外包覆并提供如同帮浦般的作用外，把手会将中膈往心室壁的方向拉，挤压心室以让血液循环，如果没有拉住中膈，这项设备将无法真正的复制心跳，“中膈在心室收缩扮演相当重要的角色。”这项研究的作者之一 Nikolay Vasilyev 说，目前服务于波士顿儿童医院（Boston Children’s Hospital）心脏外科的他表示，“当心脏收缩时，不只是心室壁（free wall）会移动，中膈在收缩过程中会变厚并向内往心室内部方向移动。”

由于软式机器人能够同时由外包覆器官、由内固定于中膈，这项设备能够更精准的帮助心脏压缩出血液：这个系统能够解读来自心脏或是心室内压力改变时的发电讯号（electrical signals）来调整它的活动，以协调地与器官一同正常运作。

研究团队目前已在活体猪成功的应用这项机器人设备，下一步就是要尝试长期植入于活体动物体内，进行为期数月的长时间观察。

“以科技发展的角度来看，我相信这项研究成果已接近被大公司或是投资人收购的阶段，并进一步将这项科技推入产品化。”英国利兹大学的机械人研究专家 Pietro Valdastri 说，虽然他没有参与这项研究，但他表示，“我由衷希望能够很快发生，因为这项科技对我来说已经相当成熟。”

• THIS NEW ROBOT WILL HELP KEEP HEARTS PUMPING
• Soft robotic ventricular assist device with septal bracing for therapy of heart failure
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