編譯／韋士塔

人類心臟的主要功能透過有規律的收縮，把血液送往全身組織，為器官、組織或細胞提供養分，是維持人體各項機能正常運作的重要器官；長久以來，科學家不斷尋求治療心血管疾病的最佳技術，然而，由於心臟的結構及運作機制極為複雜，醫生很難準確觀察、評估心臟病患者的心臟功能。

美國麻省理工學院（MIT）的工程師，近來設計出仿生機器右心室，能夠模擬活體心臟的跳動及輸送血液的動作；研究團隊表示，仿生機器右心室問世，有助開發更理想的心臟植入裝置，進一步探索心血管疾病及相關療法。

麻省理工學院醫學工程與科學研究所（IMES）博士後研究生曼妮莎．辛恩（Manisha Singh）指出，研究團隊開發的機器右心室（robotic right ventricle , RRV），把真實的心臟組織與合成的氣球狀人造肌肉結合在一起，讓研究人員能控制心室的收縮，並觀察其天然瓣膜與其他複雜結構的功能。

辛恩指出，RRV包含真實的心臟組織，因為以現有技術而言，心臟的結構仍過於複雜，難以複製。她說：「心臟包含一些薄而小的腱索、瓣膜小葉，具有不同的材料特性，它們都需與心室肌肉協調移動。目前，我們很難人工製造這些極為精緻的結構。」

MIT機械工程系研究副主任羅奇（Ellen Roche）副教授解釋，右心室是心臟的4個腔室之一，另外還有左心室、左心房及右心房。在4個腔室中，左心室有如「舉重選手」，因為其厚實的肌肉組織，能夠把血液輸送到身體各部位。相較之下，右心室就像個「芭蕾舞者」，處理較輕巧但同樣重要的任務。羅奇說：「右心室把血液送到肺部，因此需要的力道較弱。右心室的肌肉較薄，但結構合作更複雜。」

辛恩指出：「入住加護病房的患者，右心室非常容易出現功能障礙，尤其是使用呼吸器的的患者。RRV可用於研究呼吸裝置對右心室的影響，幫助擬定防止右心室衰竭的策略。傳統工具通常無法準確掌握右心室複雜的力學及動態，容易導致誤診與治療策略不當。」

辛恩表示，研究團隊可操作RRV，模擬右心室功能障礙的情況，包括肺動脈高壓、心肌梗塞等。研究人員也使用RRV來測試心臟相關設備，例如機械瓣膜，並觀察心室的反應。

羅奇指出，人工心室的泵血能力及其內部結構，可模擬活體健康動物的右心室動作。研究人員也能調整液體輸送的頻率及功率，模擬各種心臟狀況，例如心律不整、肌肉無力與高血壓，「這讓我們能夠觀察並研究如何使心臟恢復活力」。

辛恩表示，研究團隊正努力擴展該RRV的性能，並準備與植入式裝置的研發人員合作。羅奇希望RRV能與類似的機器左心室配對，製造功能完整的人工心臟；羅奇說：「實現這個目標或許還需要一段時間，這是我們的遠大願景。」