Ảnh: Payne et al., Sci. Robot. 2, eaan6736 (2017).

Thiết bị này gồm có 3 phần: một khung cứng hình bán nguyệt, một "mỏ neo" cắm vào tim và một dải mềm có khả năng co bóp, xoắn, nhẹ nhàng ép một nửa quả tim để nhồi máu.

Theo một bài đăng trên tạp chí Science Robotics, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc kiểm tra thiết bị trên lợn.

Hiện nay, có ít nhất 26 triệu người bị suy tim trên toàn thế giới. Nikolay Vasilyev, đồng sáng tạo thiết bị, nhà nghiên cứu của Bệnh viện Nhi Boston và trợ lý phẫu thuật tại trường Y khoa Harvard cho biết, rất nhiều người trong số đó là trẻ em sinh ra mắc bệnh tim bẩm sinh, tim không bao giờ bơm đủ máu. Cấy ghép tim là lựa chọn tốt nhất, nhưng rất tốn kém và nguy hiểm.

Khi cấy ghép, trái tim sẽ được đặt trên thiết bị trợ cụ tâm thất (VADs). Các thiết bị này sử dụng các ống nhân tạo để định tuyến lại máu từ tim tới các mạch máu, nhưng có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng, điển hình như máu vón cục trong ống dẫn gây nguy cơ đột qụy. Để tránh điều đó, bệnh nhân sẽ được cho dùng thuốc giảm loãng máu và sẽ gây ra các vấn đề nguy hiểm khác về máu.

Cơ chế hoạt động của thiết bị - Ảnh: Payne et al., Sci. Robot. 2, eaan6736 (2017).

Vì vậy, các nhà nghiên cứu đang cố gắng tìm ra một hình thức tốt hơn. Đầu năm nay, các nhà nghiên cứu tại Harvard đã tạo ra một dạng robot mềm có chức năng như một "ống tay silicon" ép xung quanh tim để bơm máu. Thiết bị của Nikolay Vasilyev và các cộng sự của mình sáng tạo cũng bóp tim để phục hồi lưu lượng máu, nhưng với một cơ chế khác.

Trái tim con người được chia thành 4 ngăn, 2 ngăn dưới gọi là tâm thất. Tâm thất phải bơm máu vào phổi, còn tâm thất trái bơm máu đến các phần còn lại của cơ thể. Bị suy tim đồng nghĩa với việc một trong hai tâm thất không hoạt động. Vì vậy, thiết bị này chỉ nhắm mục tiêu đến tâm thất lỗi, chỉ tác động một nửa chứ không phải cả trái tim như dạng robot mềm kia.

Để làm được điều đó, thiết bị có một "mỏ neo" cố định, giữ chắc vành ngăn cách hai tâm thất. Khi không khí nén được bơm vào thiết bị để xoắn các dải đàn hồi ở một bên của tim, chỉ có một tâm thất được vắt để đẩy máu ra, nhờ đó đồng bộ hóa độ nén của nó với nhịp đập của tim, do đó nó có thể hoạt động tự động.

Vasilyev nói thêm: "Không giống như VADs, thiết bị này không định tuyến lại máu qua ống nhân tạo. Điều đó có nghĩa là bệnh nhân sẽ không cần dùng nhiều thuốc giảm loãng máu, tránh các biến chứng như chảy máu không kiểm soát và đột quỵ."

Tuy nhiên, thiết bị cũng không phải hoàn toàn hoàn hảo. Nó được kết nối qua dây dẫn đến một hộp điều khiển có kích thước lớn hơn một chút so với đầu đĩa DVD và bơm không khí từ bên ngoài. Trong tương lai, hộp bơm không khí này sẽ được chế tác tinh gọn hơn, nhưng đó có thể là một chặng đường dài.

Hiện các nhà nghiên cứu chỉ thử nghiệm thiết bị trên lợn trong khoảng 1 giờ. Trước khi nó thực sự có thể được áp dụng trên người, được kiểm định an toàn và hiệu quả, chắc chắn sẽ có nhiều thí nghiệm diễn ra trên động vật nữa.

Vasilyev hy vọng rằng thiết bị sẽ có mặt trong vài năm tới và giúp đỡ bệnh nhân - đặc biệt là trẻ em có vấn đề về tim - sống lâu hơn và ít biến chứng hơn.