科技日報北京2月26日電 （記者張佳欣）沒有兩個人的心跳是一樣的。心臟的大小和形狀可能因人而異，對于心臟病患者來說，這些差異尤其明顯。美國麻省理工學院工程師團隊開發出一種程序，可3D打印患者柔軟而靈活的心臟復制品，并可控制其泵送動作，以模仿患者的泵血能力。他們希望通過這種方式幫助醫生根據患者特定的心臟形態和功能定制治療方案。研究團隊22日在《科學·機器人》雜志上的一項研究中報告了該成果。
研究人員首先將患者心臟的醫學圖像轉換為3D計算機模型，然后使用基于聚合物的墨水進行3D打印，得到的是一個柔軟、靈活的外殼，與患者自己的心臟形狀一模一樣，研究小組還可使用這種方法打印患者的主動脈。
為了模擬心臟的泵血動作，該團隊制作了類似于血壓袖帶的袖套，將打印出來的心臟和主動脈包裹起來。每個“袖套”的底面都類似于有精確圖案的氣泡膜。當“袖套”連接到氣動系統時，研究人員可調整流出的空氣，有節奏地使套筒內氣泡膨脹并收縮心臟，模仿其泵送動作。
研究小組還在主動脈周圍給一個單獨的套筒充氣。他們表示，可調整這種收縮以模仿主動脈瓣狹窄。
醫生通常通過外科手術植入人造瓣膜來治療主動脈狹窄，這種人造瓣膜可以擴大主動脈的自然瓣膜。該團隊表示，未來醫生可能會使用他們的新程序首先打印患者的心臟和主動脈，然后在打印的模型中植入各種瓣膜，看看哪種設計能產生最好的功能，并適合特定的患者。心臟復制品也可被實驗室和醫療器械行業用作測試各種類型治療方法的現實平臺。
研究人員表示，每個人的心臟都是不同的，新系統的優勢在于，不僅可重建患者心臟的形態，還可重建其在生理和疾病方面的功能。
【總編輯圈點】
3D打印在醫學領域的應用已有時日。比較常見的應用場景是，利用3D打印技術復制牙齒、骨骼等人體部位或器官，用于醫學訓練和研究。當然，也可以精準地對患者的某個器官進行3D建模并打印出來，幫助醫生做手術前的研究判斷和準備。不過能夠將人體器官復制出來，同時模擬這些器官運行的應用還比較少見。最新研究不但復制出柔軟靈活的心臟，還能讓這個“假心臟”模擬泵血動作，充分顯示出3D打印技術在醫學領域的應用正日益深入、精準、高端。
