人民网
人民网>>经济·科技

可根据特定形态和功能定制治疗方案

3D打印“心脏”与“真心”无异

2023年02月27日08:50 | 来源:科技日报
小字号

  科技日报北京2月26日电 (记者张佳欣)没有两个人的心跳是一样的。心脏的大小和形状可能因人而异,对于心脏病患者来说,这些差异尤其明显。美国麻省理工学院工程师团队开发出一种程序,可3D打印患者柔软而灵活的心脏复制品,并可控制其泵送动作,以模仿患者的泵血能力。他们希望通过这种方式帮助医生根据患者特定的心脏形态和功能定制治疗方案。研究团队22日在《科学·机器人》杂志上的一项研究中报告了该成果。

  研究人员首先将患者心脏的医学图像转换为3D计算机模型,然后使用基于聚合物的墨水进行3D打印,得到的是一个柔软、灵活的外壳,与患者自己的心脏形状一模一样,研究小组还可使用这种方法打印患者的主动脉。

  为了模拟心脏的泵血动作,该团队制作了类似于血压袖带的袖套,将打印出来的心脏和主动脉包裹起来。每个“袖套”的底面都类似于有精确图案的气泡膜。当“袖套”连接到气动系统时,研究人员可调整流出的空气,有节奏地使套筒内气泡膨胀并收缩心脏,模仿其泵送动作。

  研究小组还在主动脉周围给一个单独的套筒充气。他们表示,可调整这种收缩以模仿主动脉瓣狭窄。

  医生通常通过外科手术植入人造瓣膜来治疗主动脉狭窄,这种人造瓣膜可以扩大主动脉的自然瓣膜。该团队表示,未来医生可能会使用他们的新程序首先打印患者的心脏和主动脉,然后在打印的模型中植入各种瓣膜,看看哪种设计能产生最好的功能,并适合特定的患者。心脏复制品也可被实验室和医疗器械行业用作测试各种类型治疗方法的现实平台。

  研究人员表示,每个人的心脏都是不同的,新系统的优势在于,不仅可重建患者心脏的形态,还可重建其在生理和疾病方面的功能。

  【总编辑圈点】

  3D打印在医学领域的应用已有时日。比较常见的应用场景是,利用3D打印技术复制牙齿、骨骼等人体部位或器官,用于医学训练和研究。当然,也可以精准地对患者的某个器官进行3D建模并打印出来,帮助医生做手术前的研究判断和准备。不过能够将人体器官复制出来,同时模拟这些器官运行的应用还比较少见。最新研究不但复制出柔软灵活的心脏,还能让这个“假心脏”模拟泵血动作,充分显示出3D打印技术在医学领域的应用正日益深入、精准、高端。

(责编:王震、陈键)
关注公众号:人民网财经关注公众号:人民网财经

分享让更多人看到

推荐阅读
水利部:做好水土保持工作 扎实推动新时代水土保持高质量发展
  人民网北京2月26日电 (黄盛)日前,水利部召开2023年水土保持工作会议,就全面落实中共中央办公厅、国务院办公厅《关于加强新时代水土保持工作的意见》,坚定不移做好水土保持工作,扎实推动新时代水土保持高质量发展做出工作部署。 会议表示,要锚定《关于加强新时代水土保持工作的意见》明确的2025年、2035年水土保持工作目标,坚持生态优先、保护为要,坚持问题导向、保障民生,坚持系统治理、综合施策,坚持改革创新、激发活力,前瞻性思考、全局性谋划、整体性推进新时代水土保持工作,确保如期完成各项目标任务。…
市场互联互通新突破 多部门联合发布横琴前海“金融30条”
  “看到‘横琴金融30条’提到,澳门元可在横琴用于小额支付,真希望早点落实啊!”长期在澳门和内地之间通关往返的乔女士告诉人民网财经,目前澳门企业或者个人前往横琴消费,多是通过澳门当地银行按照实时汇率兑换货币,或通过第三方支付平台按实时汇率将澳门元兑换人民币进行支付,如果“横琴金融30条”落地后澳门元可直接在横琴支付,就可以省去过往货币兑换的流程。 乔女士所说的“横琴金融30条”是日前中国人民银行会同银保监会、证监会、外汇局、广东省人民政府联合印发的《关于金融支持横琴粤澳深度合作区建设的意见》(以下简称《横琴意见》)和《关于金融支持前海深港现代服务业合作区全面深化改革开放的意见》(以下简称《前海意见》)两个政策文件中的内容。…
返回顶部