Tiksli paciento širdies kopija atspausdinama 3D spausdintuvu

Masačusetso technologijos instituto inžinieriai sukūrė robotinę širdį, kuri gali

spausdinti 3D spausdintuvu. Minkštas ir lankstus modelis visiškai kopijuoja paciento širdies dydį ir formą ir leidžia pritaikyti gydymą prie asmeninių širdies struktūros ir disfunkcijos savybių.

Širdies kopijos kūrimo ir modelio širdies vožtuvo bandymo technologija. Vaizdas: Luca Rosalia ir kt., Science Robotics

Centrinio kraujotakos sistemos elemento dydis ir formasistemos gali skirtis kiekvienam asmeniui. Šie skirtumai ypač ryškūs žmonėms, sergantiems širdies ligomis: dėl tam tikrų funkcijų sutrikimų atsiranda per didelė kitų dalių kompensacija, kuri „priima“ kažkieno darbą. 

Inžinieriai naudoja medicininį vaizdąpaciento širdis sukurti kompiuterinį trimatį modelį. Jie spausdina gatavą modelį naudodami specialius polimero pagrindu pagamintus dažus. Rezultatas yra minkštas, lankstus apvalkalas, kuris tiksliai suformuotas taip, kad atitiktų paciento širdį. Panašiai atspausdinama aorta – pagrindinė arterija, pernešanti kraują iš širdies į likusį kūną.

3D širdies modelis. Vaizdo įrašas: Luca Rosalia ir kt., Science Robotics

Širdies darbui imituoti inžinieriaipagamintos specialios rankovės, panašios į kraujospūdžio manžetus, kurios apgaubia atspausdintą širdį ir aortą. Kiekvienos rankovės apatinė dalis primena tikslaus dizaino burbulinę plėvelę. Kai įvorė yra prijungta prie pneumatinės sistemos, tyrėjai gali reguliuoti išeinantį orą, kad ritmiškai išpūstų rankovės burbuliukus ir sutrauktų širdį, imituodami jos pumpavimą. 

Kūrėjai mano, kad gydytojai galinaudokite modelį, kad pasirinktumėte optimalų paciento gydymą. Pavyzdžiui, gydydami aortos stenozę, jie gali pagal šį modelį išbandyti, kuris iš implantuojamų vožtuvų geriausiai tiks konkrečiam pacientui.

Skaityti daugiau:

Rasta „neįmanoma“ planeta. Ji nepaiso šiuolaikinio mokslo

Fizikai parodė, kas atsitinka, kai susiduria dvi juodosios skylės

Biologai aiškina, kodėl Marse dar nerasta gyvybės

Viršelio vaizdas: Melanie Gonick, MIT