心脏衰竭是一种严重的疾病,会引起心脏供血不足。心脏衰竭无法治愈,对于严重的患者而言,最佳的治疗方法是心脏移植,但需求远远大于供给——欧洲每年有大约160,000人需要进行心脏移植手术,但只有600个捐赠者。
另一种方法是将衰竭的心脏更换为心室辅助装置(VAD)——植入体内的机械泵,用于支持心脏工作和血液流动。该装置将血液从心脏的下方泵至身体各处重要器官,其工作方式犹如一颗健康的心脏。
VAD 的能量源来自体外,这意味着病人体外必须连接大型机器,只能躺在医院病床上。目前,一款新的自定义设计产品正处于研发中,采用3D打印并能植入体内的电池,支持衰竭的心脏工作,让人们回到正常生的活。
英国诺丁汉特伦特大学和英国诺丁汉大学医院研发的“智能主动脉泵”采用了一种智慧材料涂层——施加电压时会扩张,类似泵的效果。当心脏充满血液时,织状管道会收缩,增加心脏的压力。然后,当心脏将含氧血液泵至全身,管道扩大,以释放压力,增加血液的流动。
采用植入式电池
智能主动脉泵采用植入式电池,完全内置,因此病人无需卧床或者通过导管和透皮线与大型机器相连。
“该装置可能具有真正的突破性,可能比目前世界上的其他治疗方式更有效。慢性心力衰竭是一大健康挑战,患病的第一年死亡率高达40%。”Breedon博士说。
“此外,智能主动脉泵不仅可以延长病人的生命,还可以为他们带来自由和舒适,减少看护工作。”他补充说。
目前,该研发团队正在研究可充电电池,以避免更换电池的手术。
研发团队计划采用3D打印技术,根据核磁共振成像扫描数据为患者定制智能主动脉泵。
心脏外科医生、副教授David Richens说:“智能主动脉移植是一项独特、尖端的解决方案,可以解决全球性的健康问题,并实现比目前设备更低的医疗成本、更好的医疗技术。仅英国,每年用于治疗心脏衰竭的医疗成本为6.25亿英镑。根据世界心脏衰竭协会,心脏衰竭的发病率正在全球范围内逐步上升。