Presná kópia srdca pacienta je vytlačená na 3D tlačiarni

Inžinieri z Massachusettského technologického inštitútu vytvorili robotické srdce, ktoré to dokáže

vytlačiť na 3D tlačiarni. Mäkký a flexibilný model úplne kopíruje veľkosť a tvar srdca pacienta a umožňuje prispôsobiť liečbu osobným charakteristikám štruktúry a dysfunkcie srdca.

Technológia na vytvorenie kópie srdca a testovanie na modelovej srdcovej chlopni. Obrázok: Luca Rosalia a kol., Science Robotics

Veľkosť a tvar centrálneho prvku obehového systémusystémy sa môžu líšiť od jednej osoby k druhej. Tieto rozdiely sú obzvlášť výrazné u ľudí so srdcovým ochorením: poruchy určitých funkcií vedú k nadmernej kompenzácii v iných častiach, ktoré „preberajú“ prácu niekoho iného. 

Inžinieri používajú lekárske zobrazovaniesrdce pacienta zostaviť počítačový trojrozmerný model. Hotový model vytlačia pomocou špeciálnych atramentov na báze polymérov. Výsledkom je mäkká, pružná škrupina, ktorej tvar sa presne prispôsobí pacientovmu srdcu. Podobne je vytlačená aorta - hlavná tepna, ktorá vedie krv zo srdca do zvyšku tela.

3D model srdca. Video: Luca Rosalia a kol., Science Robotics

Aby simulovali prácu srdca, inžinierivyrobené špeciálne návleky, podobné manžetám na meranie krvného tlaku, ktoré obopínajú vytlačené srdce a aortu. Spodná strana každého rukávu pripomína bublinkovú fóliu s precíznym dizajnom. Keď je návlek pripojený k pneumatickému systému, výskumníci môžu upraviť unikajúci vzduch tak, aby rytmicky nafukoval bubliny návleku a sťahoval srdce, čím napodobňujú jeho pumpovanie. 

Vývojári veria, že lekári môžupoužite model na výber optimálnej liečby pre pacienta. Napríklad pri liečbe aortálnej stenózy môžu na tomto modeli otestovať, ktorá z implantovateľných chlopní bude u konkrétneho pacienta fungovať najlepšie.

Čítaj viac:

Nájdená „nemožná“ planéta. Popiera modernú vedu

Fyzici ukázali, čo sa stane, keď sa zrazia dve čierne diery

Biológovia vysvetľujú, prečo sa na Marse zatiaľ nenašiel život

Titulný obrázok: Melanie Gonick, MIT