Новоразработеното роботизирано сърце на инженерите от Масачузетския технологичен институт ще помогне на лекарите да адаптират терапиите към уникалните сърдечни структури и функции на индивидите. Персонализираното 3D отпечатано сърце може да контролира и имитира способността на пациента да изпомпва кръв.
Както е обяснено от MIT, процедурата започва с това, че изследователите преобразуват медицински изображения на сърцето на пациент в триизмерен компютърен модел, който след това отпечатват 3D с мастило на полимерна основа.
Създава се прецизна реплика на сърцето на пациента като мека, гъвкава обвивка. Екипът може да използва този метод и за отпечатване на аортата на пациент, важна артерия, която транспортира кръв от сърцето към останалата част от тялото. Екипът е създал ръкави, подобни на маншети за кръвно налягане, които се увиват върху отпечатаното сърце и аортата, за да симулират помпената функция на сърцето.
„Всички сърца са различни“, казва Лука Розалия, учен в програмата на MIT-Harvard по здравни науки и технологии. „Има огромни вариации, особено когато пациентите са болни. Предимството на нашата система е, че можем да пресъздадем не само формата на сърцето на пациента, но и неговата функция както във физиологията, така и в болестта.“
Предимства на 3D принтирането
За настоящото изследване учените са използвали 3D принтиране, за да създадат персонализирани копия на истински сърца на пациенти. Учените са използвали мастило на полимерна основа, което след отпечатване и втвърдяване може да се свива и разширява подобно на истинско туптящо сърце.
Изследователите са използвали медицинските сканирания на 15 пациенти с аортна стеноза като първични данни. Учените са използвали снимките на всеки пациент, за да създадат триизмерен компютърен модел на лявата камера и аортата, основната помпена камера на сърцето. Те използват 3D принтер, за да създадат мека, анатомично правилна обвивка на вентрикула и васкулатура.
Групата създава и ръкави, които обхващат отпечатаните форми. Те персонализират джобовете на всеки ръкав, така че когато се увият около съответните им форми и се свържат с малка система за изпомпване на въздух, ръкавите могат да се настройват отделно, за да свиват и стесняват реалистично отпечатаните модели.
Екипът иска да възпроизведе някои от интервенциите, които няколко пациенти трябва да преминат, за да видят как отпечатаното сърце ще реагира на тях. Накрая екипът сравнява импланти с различни размери, за да видят кой е най-подходящ. Те се надяват, че в бъдеще практикуващите лекари ще могат да правят това за своите пациенти.
Изследването е публикувано в Science Robotics.
Източник: InterestingEngineering
