دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی یک قلب رباتیک ساخته اند که مانند یک قلب واقعی کار می کند. با این روش جدید، یک کپی دقیق از قلب بیمار به عنوان یک پوسته نرم و انعطاف پذیر ایجاد می شود.
به گزارش ایسنا به نقل از آی ای، قلب رباتیک جدید مهندسان MIT به پزشکان کمک می کند تا درمان ها را با ساختارها و عملکردهای منحصر به فرد قلب هر بیمار تنظیم کنند. این قلب شخصی سازی شده با فناوری چاپ سه بعدی می تواند ظرفیت بیمار برای پمپاژ خون را کنترل و تقلید کند.
همانطور که توسط پژوهشگران MIT توضیح داده شده است، این روش با تبدیل تصاویر پزشکی از قلب بیمار به یک مدل کامپیوتری سه بعدی توسط محققان آغاز می شود و سپس آن ها را با جوهر مبتنی بر پلیمر به صورت سه بعدی چاپ می کنند.
بدین ترتیب یک کپی دقیق از قلب بیمار به عنوان یک پوسته نرم و انعطاف پذیر ایجاد می شود.
این گروه تحقیقاتی همچنین میتواند از این روش برای چاپ آئورت بیمار، شریان مهمی که خون را از قلب به بقیه بدن منتقل می کند، استفاده کند.
این تیم تکه پارچه هایی شبیه به کاف ها یا بازوبندهای فشار خون (Blood pressure) ایجاد کرده اند که روی قلب چاپی و آئورت می پیچند تا عملکرد پمپاژ قلب را شبيه سازي کنند. فضای داخلی هر پارچه دارای طرحی شبیه به پوشش حبابدار است.
محققان می توانند هوای خروجی را طوری تنظیم کنند که حباب های پارچه را به شکل ریتمیک منبسط و قلب را منقبض کنند و حرکت پمپاژ قلب را زمانی که پارچه به یک سیستم پنوماتیک متصل می شود، شبیه سازی کند.
لوکا روزالیا دانشجوی کارشناسی ارشد در برنامه MIT- Harvard در علوم و فناوری بهداشت، می گوید:همه قلب ها با هم متفاوت هستند و به خصوص زمانی که افراد بیمار می شوند ، تغییرات گسترده ای به وجود می آید. مزیت سیستم ما این است که می توانیم نه تنها شکل قلب بیمار، بلکه عملکرد آن را هم از نظر فیزیولوژی و هم در بیماری بازسازی کنیم.
مزایای چاپ سه‌بعدی (۳D printing)
دانشمندان برای این مطالعه کنونی از فناوری چاپ سه بعدی برای ایجاد یک کپی شخصی از قلب بیماران استفاده کردند. دانشمندان از جوهر مبتنی بر پلیمر استفاده کردند که پس از چاپ و پخت می تواند بسیار شبیه به قلب تپنده واقعی منقبض و منبسط شود.
محققان از اسکن پزشکی ۱۵ بیمار مبتلا به تنگی آئورت به عنوان داده اولیه خود استفاده کردند. آنها از عکس های هر بیمار برای ایجاد یک مدل کامپیوتری سه بعدی از بطن چپ و آئورت که محفظه پمپاژ اولیه قلب است، استفاده کردند. سپس از یک چاپگر سه بعدی برای ایجاد یک پوسته نرم و از لحاظ آناتومیک صحیح از بطن و عروق با استفاده از این مدل به عنوان ورودی استفاده کردند.
این گروه همچنین پارچه هایی برای متناسب سازی اشکال چاپی ایجاد کردند. آنها جیب های روی هر پارچه را سفارشی کردند تا هنگامی که به دور شکل های مربوطه خود پیچیده می شوند و به یک سیستم پمپ هوای کوچک متصل می شوند ، بتوانند به طور جداگانه تنظیم شوند تا مدل های چاپ شده به طور واقعی منقبض و منبسط شوند.
این گروه تحقیقاتی امیدوار است که در آینده پزشکان بتوانند از این روش برای بیماران خود بهره ببرند.
این مطالعه در مجله Science Robotics منتشر شده است.
- 18
- 3
