轉載從: Tech News 科技新報
綠野仙蹤裡少了心的機器人，在桃樂絲及朋友們協助下找回了心臟，但要如何維持這顆心跳動？別擔心，最新的一項科技，將設置一項機器裝置於心臟，以維繫心臟正常跳動。
近期刊登於《科學機器人期刊》（Science Robotics） 的一項研究顯示，這個新型的機器人裝置能維持心臟正常跳動：它能像搖籃般包覆住器官，並運用探頭固定於心室壁。這個迷你機器人能精準操控特定心室，未來很有機會取代心臟移植，成為醫生維持病患心臟正常運作的另一選擇。有別於今年稍早發表的另一種心臟機器人，這個新的機器人能作用在已無法正常運作的特定單一心室。
近年來，醫生主要利用一種心室輔助裝置（ventricular assist device）來維繫心臟如幫浦打出血液循環全身，這個體外的幫浦裝置用在無法正常自我控制的心臟，但這項裝置有個嚴重問題，因血液必須流經這項機械裝置，因此使用的病患必須稀釋血液以避免操作時結塊阻塞，而醫生在非必要情況下，並不樂於稀釋病患的血液。
這個新研發的機器人能直接在心臟作用，器官在它輔助之下得以正常運作。由於這個機器人的材質為聚合物，柔軟的材質能更溫和作用在器官上且不刺激到組織，同時它在操作上也相當溫和，傳統的電動裝置相當複雜且占空間，新的機器人則運用一種較溫和、由氣壓改變而啟動的方式（pneumatically activated）來控制心臟跳動。
（Source：PAYNE ET AL., SCI. ROBOT. 2, EAAN6736）
另一個不同點是，這個機器人會進入心臟並固定於心室壁，如同中膈般將兩個心室分開。 一個像探針般的結構會鑽進中膈，同時像手把的結構會在心室壁另一側打開錨，像開傘般，手術操作者再將一片小圓盤（disk）安裝在另一側，即完成錨的裝置。
這個柔性軟式的機器人，除了在心室外包覆並提供如同幫浦般的作用，把手會將中膈往心室壁的方向拉，擠壓心室以讓血液循環，如果沒有拉住中膈，這項裝置無法真正複製心跳，「中膈在心室收縮扮演相當重要的角色。」這項研究的作者之一 Nikolay Vasilyev 說，目前服務於波士頓兒童醫院（Boston Children’s Hospital）心臟外科的他表示，「當心臟收縮時，不只是心室壁（free wall）會移動，中膈在收縮過程中會變厚並向內往心室內部方向移動。」
由於軟式機器人能同時由外包覆器官、由內固定於中膈，這項裝置能更精準的幫助心臟壓縮出血液：這個系統能解讀來自心臟或是心室內壓力改變時的發電訊號（electrical signals）來調整活動，以協調與器官一同正常運作。
研究團隊目前已在活體豬成功應用這項機器人裝置，下一步就是要嘗試長期植入活體動物，進行為期數月的長時間觀察。
「以科技發展的角度來看，我相信這項研究成果已接近大公司或投資人收購的階段，並進一步將這項科技推入產品化。」英國利兹大學的機械人研究專家 Pietro Valdastri 說，雖然他沒有參與這項研究，但他表示，「我由衷希望能很快發生，因為這項科技對我來說已相當成熟。」
- THIS NEW ROBOT WILL HELP KEEP HEARTS PUMPING
- Soft robotic ventricular assist device with septal bracing for therapy of heart failure
- THE ROBOTS ARE COMING FOR YOUR HEART
（首圖來源：pixabay）