校企合作 | 浙江大学交叉力学中心×睿晏 | 软体机器人技术驱动下的离体心脏复苏验证-实验前沿实验室 临床转化

在软体机器人技术与生物医学工程交叉碰撞的今天，每一项实验室的突破都预示着未来临床治疗的新可能。当行业对植入式医疗器械的“生物相容性”与“无缆化”需求日益迫切，科研团队以离体大动物器官研究为切入点，深耕软体驱动技术，共探科技创新与成果转化的新路径。

本次实验针对一种全软、可医学成像的无缆体积变化驱动器，进行了关键的有效性验证。

 实验一  

全软无缆驱动器植入与泵送验证

实验对象与环境模拟

本实验选用离体停跳猪心作为实验对象。猪心的解剖结构与人类高度相似，是验证心脏辅助装置物理性能与流体动力学的理想离体模型。

【路径选择】采用经主动脉路径（穿过主动脉及主动脉瓣）进行精准植入。

【环境构建】向心腔内注入生理盐水以模拟天然流体环境，确保驱动器在真实的流体负载下运行。

▲ 实验环境与监测平台布置

驱动机制与流体模拟

虽然为离体实验，但操作过程严谨遵循标准流程：

【无缆驱动】全软驱动器由外部磁感应线圈进行无线驱动，彻底摆脱了传统动力电缆的束缚。

【高效泵送】通过磁感应能量传输，驱动器在心腔内实现周期性体积变化，高效重塑流体泵送功能。

核心操作流程

实验要求高精度的原位监测与实时数据反馈：

●精准植入：将驱动器通过介入手段送入左心室深腔。

●内窥镜观察：利用医用光学内窥镜进入心腔，实时观察驱动器表面的物理形变。

●DSA 影像：采用数字减影血管造影（DSA）C 型臂 X 射线系统，穿透组织实时监测驱动器的体积动态。

●压力记录：通过插管连接至动脉的生物信号采集系统，精确捕捉驱动器搏动产生的血流动力学压力波动。

▲ 内窥镜下实时监测

数据结果与分析

01 心室重构观察

在内窥镜和 X 射线系统的协同监测下，实验观察到明显的左心室扩张现象。这证明了驱动器具备足够的机械输出力，能够有效改变心室空间形态。

02 血流动力学变化

通过生物信号采集系统的记录，数据显示：

1. 在驱动器体积变化过程中，心室内压力产生了显著的周期性波动。

2. 该实验在离体水平上成功验证了心脏复苏搏动，为后续活体实验提供了坚实的物理数据支撑。

结语 · 产学研深度融合

科研之路从非独行，产学研的深度融合方能点亮创新之光。此次实验的成功，不仅验证了全软、无缆驱动技术在心脏辅助领域的潜力，更是实验室技术向临床转化迈出的坚实一步。未来，睿晏将继续协同多方科研力量，解锁更多医疗技术转化可能，让前沿科研成果更好地服务社会发展与公众健康。