麻省理工研發3D列印心臟模型,可模擬心臟泵血功能

2023-02-28     3D科學谷

原標題:麻省理工研發3D列印心臟模型,可模擬心臟泵血功能

沒有兩個人的心跳是一樣的。心臟的大小和形狀可能因人而異,對於心臟病患者來說,這些差異尤其明顯。根據科技日報的消息,麻省理工學院工程師團隊開發出一種程序,可3D列印心臟病的心臟複製品(模型),並能夠控制3D列印心臟模型的泵送動作,模擬患者的泵血能力。麻省理工的研究團隊希望通過這種方式幫助醫生根據患者特定的心臟形態和功能定製治療方案。研究團隊22日在《科學·機器人》雜誌上的一項研究中報告了該成果。

MIT

研究人員首先將患者心臟的醫學圖像轉換為3D計算機模型,然後使用光聚合3D列印設備,得到的是一個柔軟、靈活的外殼,與患者自己的心臟形狀一模一樣,研究小組還可使用這種方法3D列印患者的主動脈。

MIT

為了模擬心臟的泵血動作,該團隊製作了類似於血壓袖帶的袖套,將列印出來的心臟和主動脈包裹起來。每個「袖套」的底面都類似於有精確圖案的氣泡膜。當「袖套」連接到氣動系統時,研究人員可調整流出的空氣,有節奏地使套筒內氣泡膨脹並收縮心臟,模仿其泵送動作。

研究小組還在主動脈周圍給一個單獨的套筒充氣。他們表示,可調整這種收縮以模仿主動脈瓣狹窄。

醫生通常通過外科手術植入人造瓣膜來治療主動脈狹窄,這種人造瓣膜可以擴大主動脈的自然瓣膜。研究團隊表示,未來醫生可能會使用他們的新程序首先3D列印患者的心臟和主動脈,然後在3D列印的模型中植入各種瓣膜,看看哪種設計能產生最好的功能,並適合特定的患者。這一心臟模型也可被實驗室和醫療器械行業用作測試各種類型治療方法的現實平台。

研究人員表示,每個人的心臟都是不同的,新系統的優勢在於,不僅可重建患者心臟的形態,還可重建其在生理和疾病方面的功能。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/c635555f6a70676bd4d495aeb7177eb2.html