Robot untuk Jantung

Para peneliti dari Universitas Harvard dan Boston Children’s Hospital, Amerika Serikat,  mengembangkan robot lunak yang bisa dise­suai­kan dengan ukuran jantung dan membantu jantung berde­tak. Temuan ini membuka ke­mung­kinan baru penanganan pasien dengan gagal jantung.

Lengan robot yang lunak dapat memutar dan mengom­pre­si jantung, selaras dengan detak jantung. Hal ini akan meningkatkan fungsi pada pasien dengan jantung yang lemah. Tidak seperti alat-alat saat ini yang membantu kerja jantung, lengan robot lunak yang dikembangkan peneliti Harvard tidak secara langsung kontak dengan darah. Ini me­ngu­rangi risiko pembentukan bekuan darah dan meng­hin­dari pasien menggunakan obat-obatan pengencer darah. Suatu hari nanti, alat ini akan bisa menjembatani pasien menuju transplantasi atau membantu saat rehabilitasi dan rekoveri jantung.

“Penelitian ini menun­juk­kan, bidang robotik lunak yang kini sedang berkembang bisa diaplikasikan pada dunia me­dis dan berpotensi menu­run­kan beban penyakit jantung dan memperbaiki kualitas hi­dup pasien,” kata Ellen T. Roche, penulis utama publi­ka­si dan mantan mahasiswa PhD di Harvard. Peneltian yang dipublikasikan di Science Translational Medicine, ada­lah kerjasama antara SEAS, Wyss Institute dan Boston Children’s Hospital.

“Usaha ini merupakan buk­ti hasil konsep dari robot lu­nak, yang menunjukkan bah­wa robot ini aman berinteraksi dengan jaringan lunak dan menyebabkan perbaikan fung­si jantung. Kami melihat ba­nyak aplikasi di masa depan, dimana alat semacam ini bisa memberi mekanoterapi, di da­lam atau di luar tubuh,” kata Conor Walsh, penulis senior publikasi dan John L. Loeb Associate Professor of Engineering dan Applied Sciences di SEAS dan Core Faculty Member di Wyss Institute.

Gagal jantung mengenai 41 juta orang di dunia. Saat ini, beberapa pilihan terapi adalah dengan pompa mekanis ventricular assist devices (VADs), yang memompa darah dari ventrikel ke aorta, dan trans­plan­tasi jantung. VADs terus mengalami perbaikan, namun pasien masih berisiko tinggi mengalami pembekuan darah dan stroke.

Untuk membuat perangkat yang sama sekali baru, yang tidak bersentuhan dengan da­rah, peneliti Harvard meng­ambil inspirasi dari jantung itu sendiri. Lengan silikon tipis menggunakan aktuator pneu­matik lembut ditempatkan di sekitar jantung, untuk meniru lapisan otot luar jantung ma­ma­lia. Aktuator memutar dan mengompresi lengan dengan gerakan mirip  detak jantung.

Perangkat ini ditambatkan ke sebuah pompa eksternal, yang menggunakan udara un­tuk menggerakkan aktuator lu­nak. Lengan dapat disesuai­kan untuk setiap pasien, kata Roche. Jika pasien memiliki kele­mahan lebih besar di sisi kiri jantung, misalnya, aktuator dapat distel untuk memberi lebih banyak bantuan di sisi itu. Tekanan dari aktuator juga da­pat dinaikkan atau diturun­kan bersama de­ngan waktu, se­suai dengan perubahan kon­disi pasien.

Lengan robot ditempelkan ke jantung menggunakan kom­binasi alat penghisap, ja­hit­an dan gel untuk membantu mengurangi friksi antara alat dan otot jantung.  Insinyur dari SEAS dan Wyss bekerja sa­ma dengan ahli bedah di Boston Children’s Hospital, untuk mengembangkan dan mencari cara terbaik menanam­kan alat tersebut dan menguji­kan­nya pada model binatang.

“Bidang jantung telah ber­pa­ling dari ide pengembangan kompresi jantung menjadi VADS, pemompa darah karena keterbatasan teknologi. Seka­rang dengan robot lunak,” kata Frank Pigula, ahli bedah kar­dio­toraks dan penulis lain dari pe­nelitian> ia sebelumnya Direk­tur Klinis Bedah Jantung Anak di Boston Children’s Hos­­pital dan sekarang staf pengajar di Universitas Louisville dan Kepala Divisi Be­dah Jantung Anak di Kosair Children’s Hospital. “Keba­nyak­an orang de­ngan gagal jan­tung masih memiliki fungsi ter­sisa. Satu hari, lengan robot dapat mem­bantu jantung mereka bekerja cukup baik sehingga kualitas hidup dapat dikembalikan.”

Masih dibutuhkan lebih ba­nyak penelitian, sebelum lengan dapat ditanamkan pa­da manusia. Penelitian ini ada­lah langkah pertama yang penting. Hasil penelitian ini cukup sig­nifikan, karena makin ba­nyak orang terkena serang­an jan­tung dan berakhir de­ngan gagal jantung,” kata Roche.