Drukowane w 3D kopie serca pomogą planować operacje

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) opracowali zrobotyzowaną replikę serca nie tylko przypominają anatomią prawdziwy narząd, ale także wiernie naśladującą jego pracę.

Serce z drukarki

Wydrukowany z wykorzystaniem miękkiego materiału model 3D jest napędzany za pomocą nadmuchiwanych rękawów podobnych do mankietów stosowanych do pomiaru ciśnienia krwi. Dzięki temu, zespół lekarzy może dopasować parametry przepływu krwi i ciśnienia w replice do realnych parametrów pracy serca.

Modele 3D pozwalają klinicystom na dokładne odwzorowanie anatomii, fizjologii i mechaniki serca u poszczególnych pacjentów i tym samym badanie wpływu różnych interwencji terapeutycznych. Przykładowo, repliki dokładnie pokazują zwężenie aorty pomagając przygotować się do wszczepienia zastawki aortalnej.

 – Każde serce jest inne. Różnice anatomiczne są jeszcze większe u osób chorych – mówi Luca Rosalia, badacz biorący udział w badaniach. – Zaletą naszego systemu jest to, że możemy odtworzyć nie tylko kształt serca pacjenta, ale także jego funkcje fizjologiczne – dodaje.

Żywy model

Pierwszym krokiem jest skanowanie serca pacjenta. Uzyskane obrazy są konwertowane na trójwymiarowy model komputerowy, który jest drukowany w drukarce 3D przy użyciu atramentu polimerowego. Produktem końcowym jest miękka i elastyczna konstrukcja, która precyzyjnie odpowiada anatomii pacjenta. Modele mogą również obejmować pobliskie naczynia krwionośne, takie jak aorta. Następnie badacze podłączają nadmuchiwane rękawy pozwalające wprawić narząd w ruch. Dodatkowo można dodać płyn, a model będzie go pompował tak samo, jak robi to serce.

Naukowcy mają nadzieję, że technika pozwoli klinicystom optymalizować operacje i zabiegi na sercu i przylegających naczyniach jeszcze przed ich rozpoczęciem. Można też będzie wydrukować i dopasować różne syntetyczne zastawki aortalne, aby znaleźć tę, która najlepiej pasuje i daje najlepsze efekty.

Czytaj także: Apple o krok od pomiaru poziomu glukozy w smartwatchu