Вчені створили 3D-модель серця, на якій хірурги можуть тренуватися перед операціями

Моделі серця, надруковані на 3D-принтері. Фото: WSU

Дослідники розробили 3D-друковану модель серця, яка відтворює рухи його лівої частини — передсердя, шлуночка та мітрального клапана. Така модель дозволяє лікарям відпрацьовувати операції на конкретного пацієнта ще до проведення реального хірургічного втручання.

Про це пише видання Interesting Engineering.

Раніше для створення динамічних моделей серця часто використовували тканини тварин, що викликало етичні суперечки та обмеження. Синтетичні моделі також застосовувалися, але вони не могли повністю відтворити природні рухи серця.

Нова модель створена з м’яких матеріалів для 3D-друку і максимально повторює анатомію органу. Зокрема, шлуночок з’єднаний із мітральним клапаном спеціальними швами, які імітують хордальні сухожилля — структури, що підтримують роботу клапана.

Однією з ключових особливостей моделі стали актуатори МакКіббена — м’які роботизовані елементи, вбудовані у стінки серця. Вони скорочуються і відтворюють рухи шлуночка та природну роботу клапана. Крім того, у моделі встановлені гнучкі датчики тиску, які допомагають відстежувати зміни всередині «серця» і досліджувати циркуляцію крові.

За словами дослідників, складна будова серця потребує практичних тренувань на реалістичних моделях, створених під конкретного пацієнта. Це допоможе зменшити ризик помилок під час операцій.

Модель уже можна використовувати для навчання хірургів, зокрема для відпрацювання методу «edge-to-edge» при відновленні мітрального клапана. Поєднання 3D-друку та м’якої робототехніки дає лікарям реалістичний тренажер і водночас дозволяє відмовитися від використання тварин у таких дослідженнях.

Нагадаємо, що японські науковці вперше у світі виконали успішну трансплантацію тканини нирки від одних ембріонів щура іншим. При цьому реципієнти перебували ще в утробі матері.