Un robot doux aidera le cœur à battre

Environ 41 millions de personnes dans le monde vivent avec le syndrome d'insuffisance cardiaque, un trouble cardiaque chronique. Très souvent, ce syndrome est l'une des causes de décès. Environ un sur deux avec un tel diagnostic décède dans les cinq ans suivant son diagnostic.

La perturbation du cœur se manifeste par le fait que le muscle cardiaque n'assure pas une circulation sanguine suffisante. De ce fait, une grande quantité de dioxyde de carbone s'accumule dans le sang avec toutes les conséquences qui en découlent: hypoxie des organes et des tissus, acidose, troubles métaboliques et, finalement, mort possible.

Heureusement, grâce aux dernières avancées de l'électronique et de la robotique douce, des millions de personnes espèrent bientôt récupérer.

À l' heure actuelle, l' un des traitements pour des mensonges d'insuffisance cardiaque dans le cadre du système de soutien du ventricule cardiaque (dispositif d' assistance ventriculaire, VAD) - dispositif mécanique qui remplace partiellement ou complètement la fonction du cœur.


Options d'implantation pour les systèmes de soutien ventriculaire cardiaque

Ce système aide à l'insuffisance cardiaque, mais augmente le risque de caillots sanguins et d'accident vasculaire cérébral.

Des chercheurs de l'Université Harvard et du Boston Children's Hospital ont développé une alternative plus efficace et plus sûre. Il s'agit d'un accouplement en silicone souple fait exactement selon les contours du cœur et l'entourant de tous les côtés. L'embrayage robotisé coupe précisément au rythme du cœur et l'aide à faire face.



«Ce travail est une excellente preuve de résultat conceptuel pour un robot aussi doux. Il démontre la capacité d'interagir en toute sécurité avec les tissus mous et contribue à améliorer la fonction cardiaque », explique Conor Walsh, l'un des auteurs de l'article scientifique.

L'accouplement conçu est fait d'un matériau souple qui ne provoque pas de rejet. Sur le raccord lui-même, des coutures sont posées qui sont également réduites par l'action d'entraînements pneumatiques. La direction des coutures est pensée pour que l'embrayage soit réduit et tourné de manière synchrone avec la couche externe du muscle cardiaque. Dans un sens, c'est une sorte d'analogue d'un exosquelette robotique qui renforce un cœur vivant, créé à sa ressemblance.

Démonstration en laboratoire d'un robot souple

Le revêtement en gel réduit la friction entre le robot et les tissus vivants.

L'avantage du matériau en silicone est que le couplage peut être fait pour n'importe quelle taille et forme du cœur. De plus, il peut compléter l'organe biologique en cas de défaut. Par exemple, si le ventricule gauche du cœur est plus faible que le ventricule droit, le dispositif peut être configuré de manière à aider le cœur plus activement du côté du ventricule gauche.

L'activité de l'appareil est contrôlée par un ordinateur et configurée si nécessaire. Par exemple, si la fonction cardiaque est restaurée, la puissance d'assistance peut être réduite. Théoriquement, dans certains cas, grâce à un tel soutien, le cœur peut récupérer complètement après une crise cardiaque, de sorte que l'appareil peut être éteint au fil du temps.

À un moment donné, la cardiologie a refusé d'utiliser des mécanismes de compression cardiaque en raison de limitations techniques en faveur d'appareils tels que le VAD, mais maintenant avec le développement de la robotique douce, il est logique de réviser à nouveau ces principes.

Pour la robotique elle-même, c'est également une réalisation importante, car cet appareil est le premier robot doux conçu pour fonctionner à l'intérieur du corps humain. Cependant, avant de commencer des expériences sur l'homme, il y a encore un certain nombre d'expériences à long terme sur les animaux.

Démonstration du travail d'un robot doux dans la poitrine d'un porc (in vivo)

Peut-être un jour à l'avenir, ces dispositifs élimineront presque complètement la mortalité par insuffisance cardiaque. Toutes les personnes recevront un soutien pour leur cœur pour leur 55e anniversaire, dans le cadre d'un plan de retraite de l'État ou d'une compagnie d'assurance, et elles peuvent continuer à vivre pleinement sans craindre une crise cardiaque.


Conception de robot souple pour soutenir le cœur

Dans la première génération, le robot souple est encore assez encombrant. L'électronique pour l'acquisition de données et la pneumatique sont fabriquées sous la forme de périphériques externes situés à l'extérieur du corps. Autrement dit, cet ensemble devra être transporté / transporté. On espère que les ingénieurs pourront résoudre rapidement le problème de la miniaturisation périphérique.


Ensemble d'équipements pour la maintenance des implants

Travaux scientifiquespublié le 18 janvier 2017 dans la revue Science Translational Medicine (doi: 10.1126 / scitranslmed.aaf3925).

Source: https://habr.com/ru/post/fr400957/