Towards Alternative Approaches for Coupling of a Soft Robotic Sleeve to the Heart
Towards Alternative Approaches for Coupling of a Soft Robotic Sleeve to the Heart
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寻找将软机器人套管耦合到心脏的替代方法
DOI：
--
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发表时间：
2018
影响因子：
3.8
通讯作者：
E. Roche
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Horvath;Claudia E. Varela;E. Dolan;William Whyte;David S. Monahan;C. Payne;I. Wamala;N. Vasilyev;F. Pigula;D. Mooney;C. Walsh;G. Duffy;E. Roche
软体机器人心脏辅助装置与心脏外表面的有效耦合对于增强心脏功能至关重要，也是该技术转化的障碍。在这项工作中，我们比较了直接心脏加压套筒与心脏的局部和整体耦合的各种固定策略。对于基底固定，我们发现缝合的尼龙搭扣带对心外膜的粘附力最强。接下来，我们证明了与心肌耦合的网状套筒可改善急性猪心力衰竭模型的功能。然后，我们分析了健康和梗死小鼠模型中的全局界面材料候选物（医用网和硅胶）的生物整合，并表明网状界面通过拉力、组织学和微计算机断层扫描产生优异的机械耦合。这些结果可以为治疗方法的设计提供信息，其中植入基于网格的软机器人 DCC，使其与心外膜进行生物整合，并在稍后的时间点启动以提供主动帮助。这种策略可能会导致心外套管与心脏组织更有效地耦合，并导致终末期心力衰竭患者的心脏功能增强。
Efficient coupling of soft robotic cardiac assist devices to the external surface of the heart is crucial to augment cardiac function and represents a hurdle to translation of this technology. In this work, we compare various fixation strategies for local and global coupling of a direct cardiac compression sleeve to the heart. For basal fixation, we find that a sutured Velcro band adheres the strongest to the epicardium. Next, we demonstrate that a mesh-based sleeve coupled to the myocardium improves function in an acute porcine heart failure model. Then, we analyze the biological integration of global interface material candidates (medical mesh and silicone) in a healthy and infarcted murine model and show that a mesh interface yields superior mechanical coupling via pull-off force, histology, and microcomputed tomography. These results can inform the design of a therapeutic approach where a mesh-based soft robotic DCC is implanted, allowed to biologically integrate with the epicardium, and actuated for active assistance at a later timepoint. This strategy may result in more efficient coupling of extracardiac sleeves to heart tissue, and lead to increased augmentation of heart function in end-stage heart failure patients.
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DOI：
10.1016/j.jtcvs.2012.09.027
发表时间：
2013
期刊：
The Journal of thoracic and cardiovascular surgery
影响因子：
--
作者：
Mokashi,SuyogA;Lee,LawrenceS;Schmitto,JanD;Ghanta,RaviK;McGurk,Siobhan;Laurence,RitaG;Bolman3rd,RMorton;Cohn,LawrenceH;Chen,FrederickY
通讯作者：
Chen,FrederickY
DOI：
10.1016/j.ejcts.2008.07.013
发表时间：
2008
期刊：
European journal of cardio-thoracic surgery : official journal of the European Association for Cardio-thoracic Surgery
影响因子：
--
作者：
Ghanta,RaviK;Lee,LawrenceS;Umakanthan,Ramanan;Laurence,RitaG;Fox,JohnA;Bolman3rd,RalphMorton;Cohn,LawrenceH;Chen,FrederickY
通讯作者：
Chen,FrederickY
对衰竭心脏的 Acorn CorCap 心脏支持装置进行双心室有限元建模。
DOI：
10.1016/j.athoracsur.2013.02.032
发表时间：
2013
期刊：
The Annals of thoracic surgery
影响因子：
--
作者：
Wenk,JonathanF;Ge,Liang;Zhang,Zhihong;Mojsejenko,Dimitri;Potter,DDean;Tseng,ElaineE;Guccione,JuliusM;Ratcliffe,MarkB
通讯作者：
Ratcliffe,MarkB
影响因子：
4.6
作者：
Kung, RTV;Rosenberg, M
通讯作者：
Rosenberg, M
影响因子：
24
作者：
Fujimoto, Kazuro L.;Tobita, Kimimasa;Wagner, William R.
通讯作者：
Wagner, William R.