Инженеры из Массачусетского технологического института создали роботизированное сердце, которое можно распечатать на 3D-принтере. Мягкая и гибкая модель полностью копирует размер и форму сердца пациента и позволяет адаптировать лечение под персональные особенности строения и нарушения функций сердца.
Технология создания копии сердца и тестирования на модели сердечного клапана. Изображение: Luca Rosalia et al., Science Robotics
Размер и форма центрального элемента кровеносной системы могут варьироваться от одного человека к другому. Эти различия особенно выражены у людей, живущих с сердечными заболеваниями: нарушения отдельных функций ведут к гиперкомпенсации в других частях, которые «берут на себя» чужую работу.
Инженеры используют медицинские изображения сердца пациента для построения компьютерной трехмерной модели. Готовую модель они печатают с помощью специальных чернил на полимерной основе. В результате получается мягкая, гибкая оболочка, точная форма которой соответствует собственному сердцу пациента. Аналогично печатается аорта — главная артерия, которая несет кровь от сердца к остальным частям тела.
3D-модель сердца. Видео: Luca Rosalia et al., Science Robotics
Чтобы имитировать работу сердца, инженеры изготовили специальные рукава, похожие на манжеты для измерения артериального давления, которые оборачивают напечатанное сердце и аорту. Нижняя сторона каждого рукава напоминает пузырчатую пленку с точным рисунком. Когда рукав подключается к пневматической системе, исследователи могут настраивать выходящий воздух, чтобы ритмично надувать пузырьки рукава и сокращать сердце, имитируя его насосное действие.
Разработчики полагают, что врачи могут использовать модель для подбора оптимального лечения для пациента. Например, для лечения аортального стеноза они могут проверять на этой модели какой из имплантируемых клапанов подойдет лучше всего конкретному пациенту.
