麻省理工學院工程師3D打印心臟用於改進瓣膜製造手術

 

麻省理工學院工程師3D打印心臟用於改進瓣膜製造手術

Source:Melanie Gonick/MIT

【3D打印心臟】麻省理工學院工程師使用3D打印技術創建了患者心臟的複製品,以改善心臟病患者的瓣膜置換手術。科學家使用患者心臟的醫學圖像轉換爲三維計算機模型,以創建與患者心臟形狀完全相同的外殼和打印版本的主動脈。他們還手動匹配心臟的泵血,以模擬心臟和心臟瓣膜病患者所受的壓力和氣流受限。這種定製的3D心臟可以幫助醫生在實際手術之前計劃和練習將各種瓣膜植入患者心臟的打印模型中,以及作爲研究實驗室和醫療設備行業的測試平臺用於測試各種類型的心臟病療法。這有望爲每年進行多達85,000例主動脈瓣置換手術的美國患者提供更好的手術治療選擇。

麻省理工學院的工程師正在3D打印心臟的複製品,以改善心臟病患者的瓣膜置換手術。科學家們正在創造與患者器官、功能和抽血能力的原始形式相匹配的定製機器人心臟。

所有人的心臟都不一樣,麻省理工學院-哈佛大學健康科學與技術項目的研究生(Luca Rosalia在一份聲明中說。存在巨大差異,尤其是當患者生病時。他們系統的優勢在於,他們不僅可以重建患者心臟的形狀,還可以重建其在生理學和疾病方面的功能。

Rosalia 和他的團隊開發了一種程序,首先將患者心臟的醫學圖像轉換爲三維計算機模型,以創建“與患者心臟形狀完全相同的柔軟、靈活的外殼”,以及3D打印的主動脈。他們使用來自 15 名主動脈瓣狹窄患者的掃描圖來創建打印心臟。工程師創建與患者原始器官的形狀、功能和血液泵送能力相匹配的定製 3D 心臟。

 

麻省理工學院工程師3D打印心臟用於改進瓣膜製造手術

Source:Melanie Gonick/MIT

工程師們能夠手動匹配心臟的泵血,以模擬心臟和心臟瓣膜病患者所遭受的壓力和氣流受限。

該團隊希望進行心臟瓣膜置換手術的醫生能夠使用他們的3D方法在實際手術之前計劃並練習將各種瓣膜植入患者心臟的打印模型中。

美國每年進行多達 85,000 例主動脈瓣置換術,但如果沒有爲患者提供合適尺寸的瓣膜,手術可能會給患者帶來致命影響。美國每年進行多達 85,000 例主動脈瓣置換術。“瓣膜遷移是比較難的,因爲你心裏有東西,”羅莎莉亞告訴彭博社。“那是極其危險的。你需要再做一次手術才能把它取下來。”工程師們認爲,更高水平的精確規劃將更好地幫助醫生找到最佳的設計結果功能並適合特定患者。

患者會完成掃描成像,這樣做,方便工程師們會成像來製作這個系統,最好是在一天之內,Rosalia說。一旦它啓動並運行,臨牀醫生就可以測試不同類型和尺寸的瓣膜,看看哪種效果最好,然後用它來植入。該團隊表示,心臟複製品還可以被研究實驗室和醫療設備行業用作測試各種類型心臟病療法的現實平臺。

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