工程师设计了仿生心脏来测试人工瓣膜和其他心脏设备

预计在未来十年中，老年人口将激增，美国的心脏病发病率也将上升。人工心脏瓣膜和其他心脏设备的需求(今天这个市场价值超过50亿美元)预计在未来六年中将增长近13%。

人工瓣膜旨在模仿真实，健康的心脏瓣膜，以帮助血液在体内循环。但是，它们中的许多问题都存在诸如阀周围泄漏的问题，致力于改进这些设计的工程师必须反复进行测试，首先要在简单的台式模拟器中进行测试，然后再在动物受试者中进行测试，然后才能进行人体试验，这是一个艰巨而昂贵的过程。

现在，麻省理工学院和其他地方的工程师已经开发出了仿生“心脏”，它为测试人造瓣膜和其他心脏设备提供了更为现实的模型。

该设备是一个真正的生物心脏，其坚硬的肌肉组织已被柔软的人造心脏机器人矩阵代替，类似于泡沫包裹物。人造肌肉的方向模仿了心脏的天然肌纤维的形态，以至于当研究人员远程膨胀气泡时，它们共同作用来挤压和扭曲内心，就像真实的整个心脏跳动一样。并抽血。

通过这种被称为“生物机器人混合心脏”的新设计，研究人员设想设备设计师和工程师可以通过在生物混合心脏上进行测试来更快地迭代和微调设计，从而大大降低了心脏设备开发的成本。

麻省理工学院机械工程学助理教授艾伦·罗氏(Ellen Roche)说：“对心脏设备进行监管测试需要进行许多疲劳测试和动物测试。“ [新设备]可以真实地代表真实心脏中发生的事情，从而减少动物测试的数量或更快地迭代设计。”

罗氏和她的同事已在“科学机器人学”杂志上发表了他们的结果。她的共同作者是MIT的主要作者和MIT研究生Clara Park，以及MIT的Fan Yiling，Gregor Hager，Yyunwoo Yuk，Manisha Singh，Allison Rojas和Zhao Xuanhe Zhao，以及南洋理工大学，皇家外科医学院的合作者在都柏林，波士顿儿童医院，哈佛医学院和马萨诸塞州综合医院(MGH)中。