|
■通过两条真空“吸盘腿”在心脏表面移动■可直接向心脏输药、安装起搏器、清除坏死组织■已通过动物实验,科学家希望4年内能应用于人类
据英国广播公司报道,美国科学家最近发明了一种微型“机器毛虫”,可以在心脏表面爬行,帮助进行微型手术。
“机器毛虫”
这种被称为“机器毛虫”的微型物体因其状似毛毛虫而得名,也有人把它叫做“心脏登陆者”,其实就是一种新型电子医疗仪器。全长20毫米,装有两个类似吸盘的“真空腿”,使其能够依附于患者跳动的心脏。每条真空腿上钻有20个极细孔洞,接上金属丝,与放置在病人体外的发动机通过推拉牵引而起作用。
工作原理
据宾夕法尼亚州匹兹堡市卡耐基-梅隆大学的科学家们说,“机器毛虫”细小灵活,依靠两条“吸盘腿”在心脏上活动,直接向心脏输送药物、安装起搏器或清除坏死的心脏组织,移动速度可达每分钟18厘米。手术医生则通过计算机屏幕,利用操纵杆操控该装置。
该大学机器人研究所的科学家们已经取得了动物试验的成功,他们在猪体内操作这种装置,为猪心“量体裁衣”,制出适合尺寸的“毛虫”,再通过该毛虫向内注入染料进行实验。从观测屏幕看到这条“毛虫”的确随着心跳搏动而移动。
可观前景
科学家们希望,将来可以在“机器毛虫”上面安装无线频率探头,帮助把坏死的心脏纤维清除,治疗心律失常。到时只需通过微型手术把它植入肋骨下,再利用那两个真空吸管依附在心脏瓣膜上即可。
“机器毛虫”的发明者卡麦隆·利维耶尔说,在“机器毛虫”的帮助下,进行心脏搭桥手术时无需停止心跳,从而减少了和心脏搭桥手术有关的并发症。而且因为心脏体积小,有些微面手术器械触及不到,这时候就更需要“机器毛虫”大显身手。有了这种机器,同样的手术,病人甚至可以不用进行全身麻醉,也不用打开胸腔接受手术。做完手术的当天即可出院。科学家们希望能够在今后4年内在人类身上使用“机器毛虫”。
学界态度
英国心脏基金会的主管韦斯勃格表示,这一发明非常有趣,但要实际用于心脏病治疗还需要做大量研究工作。
他指出,理论上这工具可用于心脏治疗,但是否真的有效还是得经过临床验证,因为毕竟大部分心脏问题都在器官内里发生,但这装置只是在心脏外表面活动。即使这方法很能吸引人类关注,但距离心脏治疗的实际应用,仍有一段很漫长的路要走。(赵伟君编译)
相关新闻
英科学家证实:脑心同步互动
科技日报近日报道称,英国科学家首次发现大脑的学习、情绪及记忆等区域可以发出信号,进而会干扰心脏病患者心脏的正常功能。研究人员表示,大脑与心脏的这种关系可导致严重的心脏病,甚至导致患者死亡。
为了研究清楚大脑与心脏相互作用的详细机制,伦敦大学学院、布莱顿及苏塞克斯医学院的研究人员对10名特定的心脏病患者进行了测试与观察。研究人员测量了心脏病患者在中等压力下,大脑头盖骨的电位变化。结果显示,大脑的高级部位如大脑皮层的活动与所测量的心脏反应同步。测量结果还表明,大脑和心脏之间还存在反馈回路。当大脑接受到心脏泵血的信号后,这些大脑部位会输出更多的信号,加速心脏跳动。这将最终导致心肌失常,引起心律失调,引发猝死。
该项研究的负责人格雷表示,该研究使人们清楚地了解了心脏和大脑之间的交互作用,心脏的跳动与大脑皮层活动之间的相关联系表明,大脑的学习、情绪及记忆等区域与心脏的跳动密切相关,精神压力会导致大脑调节心脏的功能失去平衡,进而增加了患者猝死的几率。英国心脏基金会的皮尔森认为,该研究的技术可应用于提前诊断出某些患者的心脏会对精神压力做出不利健康的反应。
|