一支来自坎特伯雷大学的学生团队正在开发一种紧凑型人工心脏,他们认为这种心脏有朝一日能为全球5万名等待心脏移植的患者带来益处。这些学生将于12月在维也纳举行的心脏黑客马拉松(Heart Hackathon)竞赛中代表新西兰登上世界舞台,届时他们将展示其原型。
心脏黑客马拉松是一项年度全球学生竞赛,参赛团队必须协作构思、设计并制造创新的人工心脏。
心血管疾病仍然是全球主要死因,每年估计造成1790万人死亡。然而,每年仅有约7000个供体心脏可用于移植,远低于估计的5万名等待移植的患者。
六名获得心脏基金会(Heart Foundation)资助的工程学(荣誉)学士学生,在詹姆斯·休伊特博士(Dr James Hewett)、娜塔莉亚·卡巴柳克博士(Dr Natalia Kabaliuk)和黛博拉·芒罗副教授(Associate Professor Deborah Munro)的指导下,正在完善他们过去三年开发的原型。
人工心脏作为一种机械泵植入胸部,当心脏下腔室失效时替代其功能,有效接管泵血功能以使血液在全身循环。
今年,该团队引入了一种新型电机系统和尖端的磁力与血液动力学技术,以更好地模拟健康心脏的自然泵血动作。
团队成员卢克·坎德斯(Luke Cousins)表示:"团队专注于在不牺牲功能性的前提下创建紧凑设计,这一挑战在整个领域已被证明十分困难。现在,我们引入了一种新电机,使我们能够达到那些流量目标,同时保持设备足够小以适合人体内部。我们获得的来自行业领导者的反馈是,这具有巨大潜力。"
人工心脏的潜在影响
临床可行的人工心脏在供体器官不可用时提供了一种救命替代方案,并可能在未来取代对供体心脏的需求。
目前,人工心脏被用作临时"桥梁",在患者等待移植期间维持其生命。
"我们的项目正致力于一种可能拯救许多生命的科技解决方案,"詹姆斯说。
作为13支队伍之一,学生们将带着他们的人工心脏参加黑客马拉松,展示其设计和有效性,并回答专家和其他参赛团队的问题。在活动期间,他们将有机会向行业领袖学习并获得反馈。
学生们相信,他们的创新可能是一个游戏规则改变者,不仅可作为移植前的临时桥梁,还能成为心脏病患者的长期解决方案。
"对供体心脏的需求远超供应。这就是人工心脏发挥作用的地方,"团队负责人布拉姆韦尔·克拉克森(Bramwell Clarkson)说。"虽然心脏功能主要是机械性的,但由于需要精确的同步、耐久性和生物相容性,人工复制它仍然是一个重大挑战。最终目标是通过创建全人工心脏来满足这些需求,从而改善心脏移植的可及性。"
心脏基金会医学总监杰里·德夫林博士(Dr Gerry Devlin)表示,成功的原型可以为未来人工心脏的开发提供信息,影响临床研究并最终影响临床护理。
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