全球约有6400万人患有心力衰竭，这是一种心脏无法有效泵血的疾病。令人震惊的是，其中半数患者属于射血分数保留型心力衰竭（HFpEF），尽管患者数量庞大，这类人群长期无法获得先进的心脏泵治疗，仅能依赖药物或临终关怀。
HFpEF与更常见的心力衰竭类型——射血分数降低型心力衰竭（HFrEF）存在本质差异。HFrEF患者的心肌变弱导致泵血功能受损，而HFpEF患者的心脏泵血能力正常，问题出在充盈阶段：心肌变得僵硬肥厚，导致心跳间期血液充盈空间减少。这种僵硬状态使心脏难以向身体供应充足的富氧血液，尤其在体力活动时，患者常出现呼吸困难、疲劳及生活质量下降。
数十年来，医生们一直难以找到HFpEF的有效疗法。传统心室辅助装置（VADs）专为心肌薄弱患者设计，通过辅助泵血运作，但对泵血功能正常却充盈不良的HFpEF患者而言，这类设备反而可能加重病情。正因如此，机械心脏泵此前从未成为半数心力衰竭患者的治疗选项。
澳大利亚蒙纳士大学的研究人员可能找到了解决方案。由博士生尼娜·兰格主导的新研究重新构想心脏泵设计，使其专为HFpEF患者定制。该研究发表在《生物医学工程年鉴》上，提出的新设备可改善血流、减轻心脏压力，甚至能为等待供体心脏的患者充当移植过渡桥梁；对于不符合移植条件的患者，它还可作为长期治疗方案，延长其生存期。
为推进研究，兰格女士构建了精密的心血管模拟器——由泵、管道和阀门组成的网络，可模拟人类心脏与血管系统。该装置使其能在真实心脏条件下测试不同泵设计的性能。她发现，改进现有心脏泵可调节血流方式以适应HFpEF患者，为首个针对该病症的机械循环支持系统铺平道路。
目前，她的研究已纳入蒙纳士大学主导的人工心脏前沿计划（AHFP），这是澳大利亚规模最大的心血管器械研究项目。该计划正致力于将此概念转化为临床可用设备，有望改变数百万目前无替代疗法患者的命运。
兰格女士解释，最大挑战在于HFpEF心脏的结构差异：这类心脏腔室较小、心壁较厚，导致标准心脏泵无法适配甚至可能造成伤害。新型小型化智能设备有望填补这一治疗空白。“大多数HFpEF患者缺乏机械支持选项，”她表示，“专用泵能改变现状，为他们提供延长寿命并改善生活的切实机会。”
为强化研究成果，兰格女士与麻省理工学院研究人员合作开发了计算模型，用于模拟心脏泵与人体循环系统的交互。该模型经实验室实验验证，为工程师和临床医生提供了优化下一代心脏器械的有力工具。
人工心脏前沿计划联合主任、兰格女士的博士生导师肖恩·格雷戈里教授强调，此项研究针对重大未满足医疗需求：“超半数心力衰竭患者患有HFpEF，却无专用机械装置。这项新研究指明了前进方向。”研究意义在于不仅揭示现有治疗空白，更提出可行解决方案——通过改造其他心脏疾病的既有技术，为此前仅能依赖药物或姑息治疗的数千万患者开启希望之门。若新型泵在临床测试中成功，将革新心力衰竭治疗，为最需要的人群重获活力与更长寿命。
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