Искусственный левый желудочек имитирует форму и функцию человеческого сердца

Команда инженеров-биомехаников из Университета Нового Южного Уэльса с коллегами из Технологического университета Квинсленда и кардиохирургами больницы Святого Винсента в Сиднее разработала искусственный левый желудочек человеческого сердца, который можно использовать для обучения кардиохирургов и других врачей.

В своей статье, опубликованной в журнале Science Robotics, ученые описывают, как было создано устройство, его особенности и сферы применения.

Аппарат можно настроить таким образом, чтобы он имитировал работу сердца пациента, которому предстоит операция, позволяя хирургу попрактиковаться в проведении процедуры прежде, чем он войдет в операционную.

Создавая желудочек, ученые поставили цель воспроизвести все виды движений, характерных для настоящего органа, включая радиальные движения. Для создания такого устройства специалисты воспроизвели три основных типа мышц человеческого сердца: наружную (эпикард), среднюю (миокард) и внутреннюю (эндокард)— все они изготовлены с использованием перестраиваемых искусственных мышечных волокон с гидравлическими нитями. Это позволило настроить плотность сердечной мышцы, углы расположения волокон, соединяющих мышцы вместе, и форму желудочка.

Хирурги больницы Святого Винсента провели гестирование устройства путем подсоединения его к шлангам, по которым перекачивалась искусственная кровь. Испытания подтвердили, что инновационный орган способен точно воспроизводить действия настоящего человеческого сердца.

Ученые также проверили способность устройства настраиваться таким образом, чтобы имитировать состояния сердца, требующие медицинского вмешательства, и реагировать так, как реагировало бы человеческое сердце во время хирургического вмешательства, включая установку в левый желудочек внутриаортальной баллонной контрапульсации .

Исследователи убеждены, что аппарат представляет собой более совершенное учебное пособие, чем другие доступные сейчас искусственные сердца, и ожидают, что он станет инструментом, используемым клиницистами, преподавателями и студентами, обучающимися лечению сердечных заболеваний.

Марина КЫН