3D打印“心臟”與“真心”無異

可依據(jù)特定形式和性能定制醫(yī)治計(jì)劃

3D打印“心臟”與“真心”無異

沒有2個(gè)人的心跳是同樣的。心臟的大小和外形也許因人而異，針對(duì)心臟病患者來說，這類差別特別顯著。美國麻省理工學(xué)院工程師隊(duì)伍開發(fā)出一類程序，可3D打印患者柔嫩而靈巧的心臟復(fù)制品，并可操控其泵送動(dòng)作，以模擬患者的泵血本領(lǐng)。他們期望通過這類方法輔助醫(yī)師依據(jù)患者特定的心臟形式和性能定制醫(yī)治計(jì)劃。研發(fā)隊(duì)伍22日在《科學(xué)·機(jī)械人》雜志上的一項(xiàng)研發(fā)中報(bào)表了該成果。

研發(fā)職員首先將患者心臟的醫(yī)學(xué)圖片轉(zhuǎn)換為3D計(jì)算機(jī)模型，接著應(yīng)用基于聚合物的墨水進(jìn)行3D打印，獲得的是1個(gè)柔嫩、靈巧的外殼，與患者自己的心臟外形一模同樣，研發(fā)小組還可應(yīng)用這類方式打印患者的主動(dòng)脈。

為了模仿心臟的泵血?jiǎng)幼?，該?duì)伍制造了相似于血壓袖帶的袖套，將打印出來的心臟和主動(dòng)脈包裹起來。每個(gè)“袖套”的底面都相似于有準(zhǔn)確圖案的氣泡膜。當(dāng)“袖套”連通到氣動(dòng)體系時(shí)，研發(fā)職員可調(diào)節(jié)輸出的空氣，有節(jié)拍地使套筒內(nèi)氣泡膨脹并緊縮心臟，模擬其泵送動(dòng)作。

研發(fā)小組還在主動(dòng)脈周邊給1個(gè)單獨(dú)的套筒充氣。他們表示，可調(diào)節(jié)這類緊縮以模擬主動(dòng)脈瓣局促。

醫(yī)師往往通過外科手術(shù)植入人造瓣膜來醫(yī)治主動(dòng)脈局促，這類人造瓣膜闊以加大主動(dòng)脈的自然瓣膜。該隊(duì)伍表示，將來醫(yī)師也許會(huì)應(yīng)用他們的新程序首先打印患者的心臟和主動(dòng)脈，接著在打印的模型中植入各類瓣膜，看看哪種設(shè)計(jì)能形成最佳的性能，并合適特定的患者。心臟復(fù)制品也可被試驗(yàn)室和醫(yī)療器械領(lǐng)域用作測(cè)驗(yàn)各類型號(hào)醫(yī)治方式的現(xiàn)實(shí)平臺(tái)。