Vietnamesisk läkares dröm om ett mjukt konstgjort hjärta

Det ”mjukt slående konstgjorda hjärtat” är utformat specifikt för varje patient och kan noggrant återge rörelsen, trycket och blodflödet i ett riktigt hjärta, vilket avsevärt förbättrar säkerheten och framgångsgraden vid behandling av hjärt-kärlsjukdomar.

Praktiska vägledningar forskning

I början av talet berättade docent Dr. Do Thanh Nho om cirkulationssystemets roll som ett mirakulöst organ som hjälper till att upprätthålla livet. Varje persons hjärta kan slå 2,5 till 3 miljarder slag under en persons liv, med en genomsnittlig förväntad livslängd på 70–80 år. Hjärtat hjälper människor att cirkulera nästan 200 miljoner liter blod, vilket motsvarar att fylla mer än 80 simbassänger i olympisk storlek.

Docent Dr. Do Thanh Nho delade med sig av sitt tal vid VinFuture 2025 Science and Technology Week.

Vad händer om hjärtat blir sjukt? Blodproppar orsakar brustna artärer, stroke och död av blodvävnad. Eller hjärtklaffssjukdom, hjärtinfarkt på grund av blockering. Dessa sjukdomar uppstår mycket snabbt, och hjärtsvikt, åderförkalkning etc. är de sista stadierna av hjärt-kärlsjukdom.

Hjärt- och kärlsjukdomar är för närvarande den vanligaste dödsorsaken globalt, med mer än 20,5 miljoner dödsfall och förväntas öka till 729,5 miljoner människor (motsvarande en ökning med 109 %) som lider av hjärt- och kärlsjukdomar år 2050 jämfört med 2025. I Vietnam lever idag cirka 33 % av dödsfallen, 1,6 miljoner människor, med hjärtsvikt och trenden är ökande, hur ska man behandla det?

För närvarande spelar komplexa kirurgiska ingrepp med kardiovaskulära apparater en central roll i behandlingen av dessa sjukdomar. Patienturvalet baseras dock ofta på statisk avbildning, sjukdomshistoria eller simulering – metoder som saknar dynamisk feedback och taktil känsla, vilket leder till felaktig bedömning, suboptimal behandlingsplanering och ökad risk för postoperativa komplikationer. Detta leder till felaktig bedömning, suboptimal behandlingsplanering och ökad risk för postoperativa komplikationer.

Docent Dr. Do Thanh Nho och hans kollegor har forskat och ifrågasatt om det är möjligt att skapa ett hjärta utanför en levande kropp. Smartare och säkrare ”mjuka robothjärtan” kommer att bidra till att minska den globala bördan av hjärt-kärlsjukdomar.

Hopp för de sjuka

Att se patienter som inte är berättigade till hjärtkirurgi eller att vänta på hjärtantransplantation är också en svår historia när den lämpliga andelen är mycket liten, och forskare undrar vilken metod man ska använda för att stödja dessa patienter. Vad är den bästa lösningen för att hantera dessa praktiska problem?

För närvarande finns det 24 miljoner fall av mitralisklaffsregurgitation världen över, varav upp till 2/3 är hjärtklaffssjukdom. För närvarande kan medicinska framsteg ingripa i mitralisklaffen genom TMVI-katetern för att stödja vänster kammare i att pumpa blod till hjärtat. Men det är svårt att förutsäga om den anordning som förs in i människokroppen är kompatibel med kroppen eller inte. Huruvida patientens tillstånd är lämpligt för att använda metoden med kateterintervention eller inte, och det kan också finnas komplikationer som blodläckage runt klaffen. Nästan 68,5 % av patienterna som screenas kan inte använda TMVI-metoden.

Med hjärtsvikt lider nästan 64 miljoner människor världen över av denna sjukdom, nästan 50 % har HFrEF (hjärtsvikt med reducerad ejektionsfraktion). Den bästa lösningen är att använda metoden att implantera vänsterkammarassisterade LVAD:er, upprätthålla blodcirkulationen och hålla patienten vid liv. Men 43 % av patienterna har högerkammarsvikt, funktionen är inte matchad och misslyckandet gör patienten oförmögen att överleva. Det är mycket svårt att med 100 % säkerhet avgöra om patienten är lämplig för metoden att implantera vänsterkammarassist eller inte?

Hur kan man tidigt upptäcka risken för komplikationer hos patienter vid implantation av denna vänsterkammarassistans? Vilka är de nuvarande kliniska utmaningarna som medicinsk vetenskap står inför? Dessutom finns det fortfarande patienter som inte är lämpliga för implantation eller användning av sådana enheter.

I bristen på stödverktyg och tillförlitlig utrustning för läkare sökte forskargruppen bestående av docent Dr. Do Thanh Nho svaret genom att hitta en lösning: istället för att implanteras i människokroppen, vilket kan ha komplikationer eller inte vara lämpligt för patientens tillstånd, kan vi skapa apparater utanför kroppen som kan hjälpa till med livet?

Det naturliga hjärtat anses vara det mest komplexa systemet av muskelfibrer i naturen. Forskargruppen studerar ett mjukt artificiellt hjärta som härmar rörelsen hos ett normalt hjärta med hjälp av ultraljud i den långa och korta axeln.

I framtiden hoppas Dr. Viet och hans kollegor kunna bygga en mjuk robothjärtmodell med smartare klinisk testning och förmågan att noggrant fastställa risken för komplikationer och implanterade kardiovaskulära enheter innan de placeras i patientens kropp.

Några av de utmaningar som forskargruppen står inför just nu är att tekniken finns tillgänglig men avbildningen av medicintekniska produkter är ännu inte tillräckligt perfekt för att fånga korrekta data och det är svårt att fånga aktivitetsmönstret i patientens hjärta. Bristen på kvalitetsdata är en stor utmaning.

”På lång sikt kommer vi att utveckla ett helt artificiellt robothjärta tillverkat av mjuka material som kan ersätta det mänskliga hjärtat för att öka överlevnaden för patienter med hjärt-kärlsjukdomar”, säger docent Dr. Do Thanh Nho.

För att kunna uppfylla denna dröm påpekade forskaren att stark samordning inom forskning såväl som enastående utveckling inom medicinindustrin, artificiell intelligens, materialvetenskap... behövs för att forska och utveckla tillsammans. I synnerhet använder 3D-modellen vanliga material, tekniken använder MR, SCAN för att beskriva det mänskliga hjärtat och sedan skapa en 3D-hjärtmodell, så det förväntas att vi med tvärvetenskaplig samordning kommer att samarbeta för att testa det artificiella mjuka hjärtat till en rimlig kostnad så att majoriteten av människorna kan få tillgång till denna teknik.

Kommentar (0)