佐治亞理工制造研究所的一組研究人員正在開發(fā)患者心臟瓣膜的3D打印復(fù)制品，可以救助患有心臟病的患者。

基于CT掃描成像，工程師現(xiàn)在可以3D打印單個患者的心臟瓣膜的精確復(fù)制品。這些定制的模型與患者的心臟瓣膜的尺寸和比例匹配，更重要的是，它們還具有生理質(zhì)感。它的出現(xiàn)將會把很多人從鬼門關(guān)帶回來。

3D打印心臟瓣膜精心再現(xiàn)病人的生物瓣膜

3D打印被應(yīng)用在很多領(lǐng)域，佐治亞理工學(xué)院倡議首先將其運用于此類情況：主動脈狹窄導(dǎo)致左心室收縮，迫使心臟過度工作。主動脈瓣狹窄通常出現(xiàn)在老年患者身上，并且隨著人口老齡化而變得越來越普遍。如果不治療，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥，甚至心力衰竭。

而治療的條件很難達(dá)到，除了開心手術(shù)，醫(yī)生可以進(jìn)行導(dǎo)管主動脈瓣置換術(shù)（TAVR），使用導(dǎo)管來用假體置換患者的受損的瓣膜。假體瓣膜很容易得到，但是想讓假體與患者的心臟瓣膜匹配非常困難。一個完美的假體至關(guān)重要，以防止血液泄漏到植入物周圍。

“問題就在于，每個人的生理結(jié)構(gòu)都不一樣，”Stewart工業(yè)和系統(tǒng)工程學(xué)院教授Chuck Zhang解釋道。 “首先男女就不同。這是一個極大的挑戰(zhàn)。”

這時候3D打印模型就有了用處。通過患者自身瓣膜的CT掃描數(shù)據(jù)，可以做出與患者自身契合的假體。

喬治亞理工學(xué)院研究員Kan Wang（左）和Piedmont心臟研究所的Zhen Qian研究了一個3D打印的心臟瓣膜

多材料3D打印機建模讓研究人員能夠根據(jù)個別患者的需要調(diào)整設(shè)計參數(shù)，做出于原始心臟瓣膜幾乎無異的復(fù)制品。

“研究結(jié)果令人震驚，”項目合作伙伴Piedmont心臟研究所的Zhen Qian說，“我們可以預(yù)知手術(shù)之前有多少瓣周漏將會發(fā)生，以及在哪里發(fā)生。”

目前為止，Georgia Tech團隊已經(jīng)3D打印了二十多個心臟瓣膜模型，都來源于實際的患者成像。

Chuck Zhang正在實驗將傳感器嵌在3D模型瓣膜的壁上，這樣就能監(jiān)測手術(shù)。“這些模型有很大的用處，”他說，“未來，這可能是手術(shù)前規(guī)劃和培訓(xùn)新外科醫(yī)生的工具。”

來源：天工社