3D-печать создало «живое» сердце для тренировок хирургов

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | 3D-печать

Исследователи Вашингтонского государственного университета представили динамическую модель левой части сердца, созданную методом мягкой 3D-печати. Устройство воспроизводит анатомическую структуру и физиологические сокращения, позволяя отрабатывать малоинвазивные вмешательства без использования биологических тканей.

Автор: WSU Источник: news.wsu.edu

Суть разработки

Инженеры воссоздали предсердие, желудочек и митральный клапан с текстурой, приближенной к реальному миокарду. Для имитации сердечного ритма в стенки модели интегрированы пневматические актуаторы Маккиббена — мягкие роботизированные элементы, которые при подаче давления сокращаются, воспроизводя систолическую фазу сердечного цикла. Конструкция дополнена нитевидными элементами, имитирующими сухожильные хорды, которые обеспечивают физиологически точное движение клапана.

Модель печатается методом прямого экструзионного нанесения (DIW) с использованием силиконового композита, модуль упругости которого (около 123 кПа) соответствует показателям сердечной ткани в систолической фазе. В конструкцию встроены гибкие пьезорезистивные датчики, регистрирующие изменения давления в режиме реального времени. Частота сокращений регулируется и доводится до 70 ударов в минуту — значения, близкого к физиологической норме человека.

Разработка предназначена для отработки процедур краевой пластики митрального клапана — малоинвазивного метода коррекции регургитации. В ходе испытаний исследователи имплантировали в модель 3D-печатный корректирующий элемент, аналогичный клиническим устройствам типа MitraClip. После установки давление в левом желудочке в систолическую фазу возросло с 45,2 до 67,4 мм рт. ст., а фракция выброса увеличилась с 48% до 53%, что подтверждает эффективность тренажёра для оценки результатов вмешательства.

Синтетическая природа модели исключает этические ограничения, связанные с использованием животных тканей, и обеспечивает воспроизводимость экспериментов. Технология позволяет масштабировать производство персонализированных тренажёров на основе данных медицинской визуализации конкретного пациента. В перспективе разработчики планируют расширить модель до полнокамерной конфигурации с четырьмя клапанами.

Сердечно-сосудистые заболевания остаются ведущей причиной смертности в мире. Малоинвазивные кардиохирургические процедуры требуют высокой точности исполнения, и ошибки на этапе обучения могут иметь серьёзные последствия. Традиционные методы подготовки — работа с кадаверным материалом или животными моделями — ограничены этически, логистически и не позволяют тиражировать сценарии патологий. Предложенное решение закрывает эти пробелы, сочетая анатомическую достоверность с контролируемой динамикой.

Источник: interestingengineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

FiiO QX11 — мощно и функционально — обзор портативного ЦАПа-усилителя для наушников с ЖК-экраном

Недавно компания FiiO выпустила еще один мощный портативный ЦАП QX11 с функцией Desktop Mode и остальными фирменными плюшками. Три года назад они выпустили свой KA15, который на тот момент стал...

Как самозанятому специалисту вести учёт клиентов

«А на пятницу есть свободное время?» — обычный вопрос, за которым начинается переписка. Нужно открыть расписание, предложить варианты, уточнить услугу, сохранить телефон. Если человек...

Индексы цемента: руководство по типам, таблице соответствия ГОСТов и их реальному назначению

Большинство людей уверены, что цемент представляет собой обычный серый порошок с дальней полки гаража. Мешок годами стоит в темном углу, терпеливо ждет мелкого ремонта, а затем отправляется в...

Десять лет назад iPhone 7 навсегда изменил мобильную историю. А что такого было в этом смартфоне?

Пока iPhone 18 Pro и Pro Max бьют рекорды продаж, самое время вспомнить, что происходило ровно десять лет назад. Тогда компания Apple представила флагманы iPhone 7 и 7 Plus, которые при внешнем...

Почему реальность существует, даже когда на нее никто не смотрит: геометрия квантового дарвинизма

Квантовая механика и повседневный физический опыт описывают реальность на разных языках. Одиночная элементарная частица в изолированных условиях способна находиться в состоянии квантовой...

Астрономы ошибались в глубине Вселенной? Новый метод измерения расстояния между квазарами

Когда астрономы направляют современные телескопы на самые далекие участки Вселенной, они смотрят в ее глубокое прошлое. Свет от объектов с красным смещением z ≥ 5 шел до Земли более 12 миллиардов...