仿生左心室再现人类心脏的结构与功能

新南威尔士大学的一个生物力学工程师团队,与昆士兰科技大学的同事和悉尼圣文森特医院的心脏外科医生合作,开发了一种人造心脏左心室(LV),可用于培训心脏外科医生...

A tunable left ventricle simulator that mimics the shape and function of the human heart

新南威尔士大学的一个生物力学工程师团队,与昆士兰科技大学的同事和悉尼圣文森特医院的心脏外科医生合作,开发了一种人造心脏左心室(LV),可用于培训心脏外科医生和其他医生。

在发表在《科学机器人》杂志上的论文中,研究小组描述了人工左心室的制造过程、特点和可能的用途。

由于左心室可以动画,研究人员将其描述为一种机器人——一种可以模仿真正人类心脏运动的机器人。它也是可调节的,这意味着它可以被配置成模仿即将接受心脏手术的病人的心脏,允许外科医生在进入手术室之前练习手术。

为了制造左心室,研究人员给自己设定了一个目标,即创造一种能够模拟真实心脏中发生的所有类型的运动的设备,包括那些涉及径向运动的设备。为了制造这样一个装置,他们试图复制人类心脏的三种基本肌肉类型。






来源:Thanh Nho Do

他们创造的左心室有三层,旨在模仿心外膜、跨壁和心内膜,所有这些都是用“可调液压细丝人造肌肉纤维”制成的。这样做可以让他们定制心肌密度、连接肌肉的纤维角度和心室形状。左心室也能够泵送模拟血液。

该设备的测试是通过将其连接到软管上进行的,软管将人工血液送入一个回路。圣文森特医院的外科医生测试了该装置与真实人类心脏的兼容性,他们在装置静止不动、跳动时对其进行评估,并将血液推入软管。在这样做的过程中,他们发现左心室能够忠实地模拟真实人类心脏的活动。

该团队还测试了该设备的配置能力,以模拟需要医疗干预的心脏状况,并以外科医生修复的人类心脏的方式做出反应,包括在左心室跳动时安装主动脉内球囊泵。

研究小组在结论中声称,他们的设备是一种比目前可用的其他人工心脏更好的训练辅助工具,并希望它能成为临床医生、教师和学生学习治疗心脏病的工具。

更多信息:James Davies等人,能够复制心肌生物力学的软机器人人工左心室模拟器,Science Robotics(2024)。DOI: 10.1126 / scirobotics。ado4553期刊信息:科学机器人

©2024 Science X Network

引用人造左心室模仿人类心脏的形状和功能(2024年10月2日 作品受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。的有限公司 内容仅供参考之用。

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  • 问梅
    问梅 2025年07月23日

    我是ZZ号的签约作者“问梅”!

  • 问梅
    问梅 2025年07月23日

    希望本篇文章《仿生左心室再现人类心脏的结构与功能》能对你有所帮助!

  • 问梅
    问梅 2025年07月23日

    本站[ZZ号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 问梅
    问梅 2025年07月23日

    本文概览:新南威尔士大学的一个生物力学工程师团队,与昆士兰科技大学的同事和悉尼圣文森特医院的心脏外科医生合作,开发了一种人造心脏左心室(LV),可用于培训心脏外科医生...

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