人造动脉瓣原型装置，为心脏减压

文/陈根

全世界有2300多万人患有心力衰竭。这种疾病通常通过移植来治疗,但由于捐献的心脏很难获得,因此,该疾病目前仍需要替代疗法。

近日,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们则在《先进科学》(Advanced Science)期刊上介绍了一种新的概念证明。研究人员们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。

要知道,人体的主动脉天生就有弹性。当血液从心脏的左心室泵入心脏时,它们膨胀,然后收缩,将血液分配到身体的其他部位。但对于患有心力衰竭等疾病的患者,心脏必须更加努力地完成这个周期。

因此,为了减轻心脏负担,EPFL工程师设计了一种由硅和一系列电极组成的人造主动脉。他们的装置被植入主动脉瓣的后面,放大了主动脉的力量,就像一个“增强的主动脉”一样工作。当一个电压被施加到装置上时,人造主动脉扩张到比天然主动脉更大的直径,以此来减少病人心脏的压力。

为了验证他们的系统,工程师们建造了一个由泵和腔室组成的模拟器,这些泵和腔室可以复制人体心脏内的血流和压力状况。通过在模拟器上测试研究人员们的设备,研究人员能够将心脏所需的能量减少5．5%,试验结果证实了新的设计——它可以为心脏提供更好的性能。

研究人员表示,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。