محققان MIT ماکت های قلب را چاپ سه بعدی می کنند که مانند نمونه های واقعی پمپ می شود

محققان تکنیک خود را بر روی چندین مدل خاص بیمار آزمایش کرده‌اند و دریافته‌اند که از نظر شکل، اندازه، بافت و عملکرد بسیار با قلب‌های واقعی مطابقت دارند. آنها همچنین نشان داده اند که می توانند از مدل ها برای اندازه گیری پارامترهای مختلف مانند جریان خون، فشار و فشار استفاده کنند.

لوکا روزالیا، دانشجوی کارشناسی ارشد در برنامه MIT-Harvard در علوم و فناوری بهداشت، گفت: «همه قلب ها متفاوت هستند. «تغییرهای زیادی وجود دارد، به خصوص زمانی که بیماران بیمار هستند. مزیت سیستم ما این است که می‌توانیم نه تنها شکل قلب بیمار، بلکه عملکرد آن را هم در فیزیولوژی و هم در بیماری بازسازی کنیم.»

این تیم روشی را برای پرینت سه بعدی یک ماکت نرم و انعطاف پذیر از قلب بیمار توسعه داده اند. سپس می توانند عمل ماکت را برای تقلید از توانایی پمپاژ خون بیمار کنترل کنند. این مدل ها با استفاده از یک ماده نرم و انعطاف پذیر که شکل، اندازه، بافت و عملکرد پمپاژ قلب را تقلید می کند، به صورت سه بعدی چاپ می شوند. این مدل ها همچنین می توانند برای اهداف آموزشی و آموزشی مورد استفاده قرار گیرند.

برای واقعی‌تر کردن مدل‌ها، محققان همچنین یک سیستم روباتیک طراحی کردند که می‌تواند آنها را با فشار هوا فعال کند تا حرکت ضربان آنها را شبیه‌سازی کند. این سیستم شامل یک محفظه پر از هوا است که به لوله های متصل به قسمت های مختلف مدل متصل است. با کنترل مقدار و زمان فشار هوا، سیستم می تواند مدل را منقبض کند و مانند یک قلب واقعی آرام شود.

تیمی از مهندسان MIT روش جدیدی را برای ایجاد مدل‌های واقعی از قلب انسان ابداع کرده‌اند که می‌تواند به پزشکان در برنامه‌ریزی و آزمایش درمان‌ها برای شرایط مختلف قلبی، متناسب کردن درمان‌ها با فرم‌ها و عملکردهای خاص قلب بیماران، با یک قلب روباتیک سفارشی کمک کند.

این تکنیک ابتدا شامل تبدیل تصاویر پزشکی از قلب بیمار به یک مدل کامپیوتری سه بعدی است که محققان می توانند با استفاده از جوهر مبتنی بر پلیمر آن را به صورت سه بعدی پرینت کنند. برای انجام این کار، آنها از یک چاپگر سفارشی استفاده می کنند که می تواند لایه هایی از جوهر را با دقت و وضوح بالا بپوشاند.

پروفسور الن روش، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «طراحی جامع برای طیف وسیعی از آناتومی‌ها و آزمایش مداخلات در این محدوده، ممکن است جمعیت هدف قابل آدرس‌دهی را برای روش‌های کم تهاجمی افزایش دهد.» این تحقیق تا حدی توسط بنیاد ملی علوم، موسسه ملی بهداشت و موسسه ملی خون ریه قلب پشتیبانی شد.