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嘉峪檢測網 2025-06-16 08:29
根據《Nature Communications》最新研究，全球終末期心衰患者年增長達12%，而心臟供體短缺率高達83%。盡管可以植入人工心臟進行等待，但現有人工心臟還存在三大技術瓶頸：1. 血栓風險：硬質材料導致血液湍流，抗凝治療引發出血并發癥。2. 感染隱患：經皮導線感染率高達17-35%。3. 生理失配：連續血流破壞血管內皮剪切力。
圖1：混合心臟設計圖
最近荷蘭研究團隊開發出混合人工心臟（Hybrid Heart）融合三大前沿技術：
仿生驅動結構
氣動人工隔膜：160ml容量的TPU涂層尼龍隔膜
力學傳遞系統：16條不可伸展線∞型纏繞心室
被動充盈機制：舒張期心室折疊提供額外緩沖容積
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圖2：體外測試
超分子抗凝涂層
涂層特性：
水接觸角下降40%（增強親水性）
血小板粘附減少83%（SEM驗證）
血管內皮細胞存活率>98%
圖3：生物相容性涂層
無線能量系統
經皮能量傳輸(TET)：電磁耦合效率達85%
滯后閥技術：恒定氣流→脈沖壓力（無需電子控制）
封閉氣動循環：植入式氣泵+儲氣罐
圖4：植入式控制系統
研究還用山羊做了急性實驗，持續泵血50分鐘，平均主動脈壓達到了49mmHg。
圖5：山羊體內實驗
臨床轉化路徑通過以下4個設計來進行：1. 材料升級：醫用級TPU替換原型尼龍。2. 折疊優化：仿生褶皺增加20%緩沖容積。3. 液壓驅動：替代氣動系統提升能效。4. 內皮工程：VEGF功能化促進自體細胞被覆
該技術已啟動大動物慢性實驗，預計2030年進入臨床。這項融合軟體機器人、組織工程和無線供能的突破，或將徹底改變心臟移植醫學的格局。
參考文獻：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60372-6
來源：CCI心血管醫生創新俱樂部
