En exakt kopia av patientens hjärta skrivs ut på en 3D-skrivare

Ingenjörer från Massachusetts Institute of Technology har skapat ett robothjärta som kan

skriva ut på en 3D-skrivare. Den mjuka och flexibla modellen kopierar helt storleken och formen på patientens hjärta och låter dig anpassa behandlingen till de personliga egenskaperna hos hjärtats struktur och dysfunktion.

Teknik för att skapa en kopia av hjärtat och testa på en modell av hjärtklaff. Bild: Luca Rosalia et al., Science Robotics

Storlek och form av det centrala elementet i cirkulationssystemetsystem kan variera från en person till en annan. Dessa skillnader är särskilt uttalade hos personer som lever med hjärtsjukdom: försämringar i vissa funktioner leder till överkompensation i andra delar, som "tar på sig" någon annans arbete. 

Ingenjörer använder medicinsk bildbehandlingpatientens hjärta att bygga en dator tredimensionell modell. De trycker den färdiga modellen med speciella polymerbaserade bläck. Resultatet är ett mjukt, flexibelt skal vars exakta form överensstämmer med patientens eget hjärta. På samma sätt är aortan tryckt - huvudartären som transporterar blod från hjärtat till resten av kroppen.

3D hjärta modell. Video: Luca Rosalia et al., Science Robotics

För att simulera hjärtats arbete, ingenjörertillverkade speciella ärmar, liknande blodtrycksmanschetter, som virar runt ett tryckt hjärta och aorta. Undersidan av varje ärm liknar bubbelplast med en exakt design. När hylsan är ansluten till ett pneumatiskt system kan forskare justera den utströmmande luften för att rytmiskt blåsa upp hylsens bubblor och dra ihop hjärtat, vilket efterliknar dess pumpande verkan. 

Utvecklarna tror att läkare kananvända modellen för att välja den optimala behandlingen för patienten. Till exempel, för behandling av aortastenos, kan de testa på denna modell vilken av de implanterbara klaffarna som fungerar bäst för en viss patient.

Läs mer:

Hittade en "omöjlig" planet. Hon trotsar modern vetenskap

Fysiker har visat vad som händer när två svarta hål kolliderar

Biologer förklarar varför inget liv ännu har hittats på Mars

Omslagsbild: Melanie Gonick, MIT