Инженеры научились распечатывать работающие копии сердец на 3D-принтере

Используя снимки сердца, можно реконструировать его трехмерную модель, а затем — распечатать ее на 3D-принтере. Это позволяет получить точную копию сердца, которая при подключении пневматической системы способна имитировать прокачивание крови в организме пациента.

Размеры и детали формы сердца у каждого человека индивидуальны. Это может стать серьезной проблемой в лечении пациентов, страдающих болезнями сердца, особенно при необходимости использовать имплантаты. Например, при стенозе аортального клапана, когда требуется установить искусственный заменитель, его диаметр и конструкция могут недостаточно точно подходить к аорте больного.

В будущем медики смогут предварительно оценить варианты, проверив их в действии на точной действующей копии сердца пациента. Такую технологию разработали и испытали инженеры во главе с Эллен Роше (Ellen Roche) из Массачусетского технологического института (MIT). Их статья опубликована в свежем номере журнала Science Robotics.

©MIT

Для этого медицинские снимки сердца или аорты превращаются в трехмерную компьютерную модель, которая затем распечатывается на 3D-принтере с использованием эластичного полимера. Получается точная копия, которую можно поместить в оболочку, «рукав», связанный с пневматической системой. Быстро меняя давление воздуха, оболочка заставляет гибкую копию сердца сжиматься и расслабляться, прокачивая жидкость.

Эксперименты подтвердили, что такая модель точно имитирует давление и скорость течения крови в «исходном» сердце пациента. Кроме того, она позволяет опробовать различные методы лечения — включая имплантацию искусственного аортального клапана, чтобы заранее проверить их эффективность и результаты, подобрать оптимальные варианты протеза.