Robot có khả năng "ôm" lấy tim bị tổn thương nhằm ngăn ngừa trụy tim

Đăng lúc: Thứ năm - 02/02/2017 10:23 - Người đăng bài viết: SuperG
Robot có khả năng "ôm" lấy tim bị tổn thương nhằm ngăn ngừa truỵ tim

Robot có khả năng "ôm" lấy tim bị tổn thương nhằm ngăn ngừa truỵ tim

Hầu hết tim của những người bị suy tim vẫn còn khả năng hoạt động và một ngày thiết bị này sẽ giúp trái tim của họ hoạt động bình thường trở lại.

Một thiết bị trợ tim mới phát minh mang tính cách mạng có khả năng bao bọc lấy tim giúp ngăn ngừa nguy cơ truỵ tim. Các quả tim nhân tạo truyền thống tuần hoàn máu nhờ các chân vịt. Tuy nhiên vấn đề là thiết bị cơ học này khi tiếp xúc với máu có thể khiến máu đông. Do đó bệnh nhân cần phải nhờ các thuốc làm loãng máu.

 

 Phát minh mới này có khả năng bao bọc xung quanh tim của bệnh nhân và co bóp khiến tim đập.

Phát minh mới này có khả năng bao bọc xung quanh tim của bệnh nhân và co bóp khiến tim đập.

 

Phát minh mới này có khả năng bao bọc xung quanh tim của bệnh nhân và co bóp khiến tim đập. Thiết bị làm bằng silicone có thể "ôm trọn trái tim bị tổn thương" này là thành quả của nghiên cứu trong lĩnh vực "Robot mềm" - lĩnh vực cơ khí robot nghiên cứu chế tạo các cấu trúc cơ tương tự cấu trúc mềm dẻo của cơ thể. Thiết bị cứng lại và mềm ra nhờ cơ chế bơm khí nén.

Khoảng 41 triệu người trên thế giới mắc bệnh tổn thương về tim, thường gặp phải sau khi lên cơn truỵ tim. Hiện đây đang là nguyên nhân chủ yếu của các ca nhập viện thuộc độ tuổi trên 65. Các chuyên gia dự đoán con số người già mắc chứng bệnh này sẽ tăng gấp 3 vào năm 2060.

Thiết bị làm bằng silicone có thể "ôm trọn trái tim bị tổn thương" này là thành quả của nghiên cứu trong lĩnh vực "Robot mềm" - lĩnh vực cơ khí robot nghiên cứu chế tạo các cấu trúc cơ tương tự cấu trúc mềm dẻo của cơ thể. Thiết bị cứng lại và mềm ra nhờ cơ chế bơm khí nén.

Tim nhân tạo - còn gọi là thiết bị hỗ trợ hệ tuần hoàn - thường gặp phải các vấn đề sau khi tiếp xúc lâu với máu. Điều này gây gia tăng nguy cơ nhiễm trùng, tắc nghẽn mạch máu và đột quỵ. Thậm chí, cấu trúc cong của tim và cách tim co bóp cũng bị ảnh hưởng.

Thiết bị mới này đã giúp 6 chú lợn sống lại sau cơn truỵ tim. Hơn nữa, quả tim này có thể được điều chỉnh để co bóp tâm thất trái hoặc phải. Đây là một điểm nhấn quan trọng vì trong hầu hết các trường hợp suy tim mãn tính, chỉ một phần của tim bị tổn thương. Tuy nhiên cần có nhiều thử nghiệm trước khi thiết bị có thể được sử dụng trên người.

 

 Tuy nhiên cần có nhiều thử nghiệm trước khi thiết bị có thể được sử dụng trên người.

Tuy nhiên cần có nhiều thử nghiệm trước khi thiết bị có thể được sử dụng trên người.

 

Nghiên cứu về thiết bị nói trên được thực hiện bởi Ellen Roche, tốt nghiệp đại học Harvard và hiện đang học tiến sĩ tại đại học quốc gia Ireland. Ellen cho biết: "Nghiên cứu này cho thấy lĩnh vực robot mềm có thể được áp dụng trong y khoa và có khả năng giảm thiểu gánh nặng cho bệnh nhân suy tim và cải thiện chất lượng sống cho họ.

Thiết bị này được truyền cảm hứng bởi chính trái tim tự nhiên. Lớp vỏ silicon mỏng sử dụng các sợi đàn hồi có chứa không khí được đặt xung quanh trái tim nhằm giả lập lớp cơ tim. Các sợi đàn hồi này sẽ co thắt theo nhịp tim tự nhiên. Thiết bị này được nối tới một bơm bên ngoài sử dụng không khí để làm co giãn các sợi này.

Lớp vỏ silicon mỏng sử dụng các sợi đàn hồi có chứa không khí được đặt xung quanh trái tim nhằm giả lập lớp cơ tim. Các sợi đàn hồi này sẽ co thắt theo nhịp tim tự nhiên.

Frank Pigula, một bác sĩ phẫu thuật tim và phổi đến từ đại học Louisville, cũng là đồng chỉ đạo dự án, cho biết: "ngành tim mạc từ lâu đã quay lưng lại với các thiết bị co bóp tim và tìm đến các thiết bị hỗ trợ tuần hoàn do các lí do kĩ thuật, tuy nhiên hiện nay với các phát minh mới, đã đến lúc quay đầu lại."

"Hầu hết tim của những người bị suy tim vẫn còn khả năng hoạt động và một ngày thiết bị này sẽ giúp trái tim của họ hoạt động bình thường trở lại."

 

Trái tim nhân tạo 3D làm từ bọt xốp hoạt động như tim thật

Điều khác biệt giữa quả tim xốp và những quả tim nhân tạo khác là nó rất mềm, có thể cho phép không khí đi qua và tạo ra nhịp đập, cũng giống như cách mà máu lưu thông trong các mạch máu và tạo ra nhịp đập của những quả tim người bình thường.

 

Trong tương lai, những trái tim bệnh tật rất có thể sẽ được thay thế bởi những quả tim nhân tạo 3D làm từ bọt xốp. Đó là một nghiên cứu mới nhất của đại học Cornell được công bố vào đầu tháng này, nhiều chuyên gia y học đã coi đây như một bước đột phá trong ngành giải phẫu bệnh lý cho trái tim của con người.

 

 

 

Thành phần chủ yếu của quả tim là bọt xốp đàn hồi (một loại silicon dẻo), có thể cấy ghép vào cơ thể và tương tác nhẹ nhàng với các mô hữu cơ. Chất bọt xốp này được đổ vào một chiếc khuôn 3D cùng với muối để tạo hình, đồng thời đặt thêm các van tim để phù hợp với cấu trúc hoàn chỉnh của một quả tim bình thường. Ngoài ra, các nhà khoa học còn thiết kế một chiếc bơm ngoài, được làm từ kim loại không phản ứng với cơ thể, để đẩy không khí và một lớp nhựa phủ quanh quả tim có cấu trúc giống da người để ngăn việc rò rỉ chất lỏng.

Điều khác biệt giữa quả tim xốp và những quả tim nhân tạo khác là nó rất mềm, có thể cho phép không khí đi qua và tạo ra nhịp đập, cũng giống như cách mà máu lưu thông trong các mạch máu và tạo ra nhịp đập của những quả tim người bình thường. Tuy nhiên, quả tim xốp này chỉ có 2 ngăn, khác với quả tim người thông thường (có 4 ngăn). Nhưng với vật liệu bọt xốp đàn hồi, quả tim nhân tạo có thể nở to gấp 3 lần so với kích thước ban đầu của nó rồi có thể trở về hình dạng ban đầu, không biến dạng và thay đổi công năng. “Vật liệu làm quả tim là bọt xốp đàn hồi nên chúng tôi có thể tạo ra nó với bất kỳ hình dạng nào cũng như bất kỳ kích thước nào, phù hợp với mọi bệnh nhân”, phó giáo sư Rob Shepherd, người đứng đầu công trình nghiên cứu cho biết.

 

 

 

Công trình nghiên cứu và thiết kế quả tim nhân tạo trên của các nhà khoa học trường đại học Cornell có thể mang lại lợi ích rất to lớn đối với cộng đồng trong tương lai, đặc biệt là hỗ trợ cho những người có bệnh lý về tim mạch cần phải tiến hành phẫu thuật. Các tài liệu liên quan tới công trình nghiên cứu này đã được các nhà khoa học trình lên Cục quản lý dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) để có được sự cho phép của cơ quan này trước khi họ tiến hành thử nghiệm trên người.

Việc thiết kế thành công quả tim xốp sẽ là sự khởi đầu đầy hứa hẹn cho ngành y tế toàn cầu trong tương lai. Tuy nhiên, tới nay, các nhà khoa học vẫn chưa kiểm tra chính xác liệu tính chất vật lý của bọt xốp có thay đổi khi ở môi trường nhiệt độ cao hơn cơ thể người hay không? Thứ hai, quả tim chỉ có 2 ngăn và khi bơm máu ở áp suất cao, nó có thể bị rách màng.

Trái tim 3D làm từ bọt xốp.

Và điều quan trọng nhất là hiện FDA chưa cho phép các cơ sở y tế trên toàn nước Mỹ cấy ghép các bộ phận nội tạng người làm từ silicon vào bên trong cơ thể. Trước mắt, các nhà nghiên cứu sẽ phải thay đổi một số thành phần của bọt xốp, biến nó thành một vật liệu tạo thành quả tim không thể rách, thủng và tạo đường dẫn khí thoáng hơn, đơn giản hơn để quả tim có thể nở phồng ở thể tích lớn.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu của Đại học Cornell vẫn đang chờ FDA “bật đèn xanh” cho công trình nghiên cứu của họ. Đây không phải lần đầu tiên FDA cân nhắc để đưa ra quyết định có cho phép sử dụng tim nhân tạo trong cơ thể người hay không. Trước đó, năm 2006, lần đầu tiên FDA đã cho phép ghép tim nhân tạo cho bệnh nhân mắc bệnh liệt tim. Đó là quả tim nhân tạo AbioCor của hãng Abiomed Inc. nặng khoảng 0,7 đến 0,8kg, được làm từ titanium và plastic và việc cấy ghép trên đã giúp bệnh nhân sống thêm gần nửa năm.

Tham khảo PopularScience, NewScientist - genk

 

Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
 

Đào tạo, hướng dẫn học làm Robot

Đặt vấn đề: Công nghệ robot – môn học giúp làm giàu trí óc trẻ    Ngày nay, ở Mỹ và các nước đang phát triển, tương lai của ngành công nghệ chế tạo robot ngày càng hứa hẹn những chuyển biến vượt bậc. Đồng thời, ghi nhận sức mạnh trí tuệ của lớp trẻ ngày nay, các nước không ngừng cải...

Thăm dò ý kiến

Bạn có muốn sở hữu một Robot trong nhà không?

Cần một Robot để dọn dẹp

Cần một Robot trông nhà

Cần một Robot để giải trí

Bạn cần một Robot theo cách khác

Bạn đã có rồi

Bạn không cần

Liên kết