※麻省理工的研究團隊開發出能模擬病人的軟性機器人心臟複製品，使臨床醫師可以在治療前先測試治療方案並進行優化，將個人化精準醫療應用於心臟疾病。(Photo credit: MIT and Prof. Ellen Roche)

美國麻省理工(MIT)的研究團隊開發出與真人解剖結構相似的軟性機器人心臟複製品。研究團隊使用病人的心臟醫學圖像來建構適合3D列印的電腦模型，一旦用軟性材料列印出來，病人特定的心臟模型可以使用外部充氣套組進行驅動，就像血壓計的樣式一樣，讓研究團隊能夠模擬原始病人的心臟血流和壓力參數。這個模型使臨床醫師能夠準確地為病患個人建立心臟解剖學、生理學和力學模型，並測試各種治療方案對這些參數的影響。到目前為止，研究團隊表示這些建構物可以準確地模擬主動脈瓣膜狹窄和治療方案的影響，包含: 主動脈瓣膜的放置位置以及拓寬主動脈。

雖然大體解剖學在某種程度上是一門相當古老的學科，我們身體內部的主要結構早已被描述與解答，但人類的解剖學仍然會因人而異。我們可以接受這種多樣性，但對於需要為病人設計治療方案的臨床醫師來說，這可能是一個令人頭痛的問題。這些問題激發了麻省理工的這群研究人員開發出新方法，對個人心臟進行建模，然後根據其獨特的解剖結構，利用這個模型找出最佳治療方案。

「所有人的心臟都是不同的，有著大量的變化，特別是當病人生病的時候。我們系統的優勢在於，我們不僅可以重現病人的心臟型態，還可以重現在其生理疾病方面的功能。」參與這項研究的Luca Rosalia博士候選人說道。

這個方法首先對病人的心臟進行醫學掃描，然後將其轉換為3D電腦模型。然後，研究團隊使用一種聚合物墨水進行3D列印，形成一個柔軟和靈活的結構，準確的模擬病人的解剖結構。這些模型還可以包含附近的血管，如: 主動脈，使臨床醫師可以建立病人個人主動脈疾病模型。

然後，研究團隊在模型上加上可充氣的套筒，使他們能夠非常準確地驅動它。這也可以透過添加一個套筒來收縮列印的主動脈，以模擬主動脈狹窄。當液體被添加到系統中時，該模型可以被幫浦驅動，透過一些微調，研究團隊實際上可以模擬原始聘人的血流和壓力參數。

研究團隊希望這個技術能讓臨床醫師在施行治療方案前開始進行優化，如: 他們可以嘗試安裝各種合成主動脈瓣膜，以找到最適合和最有利的方案。

「能夠模擬病患的血流量和壓力是非常令人興奮的。我們不僅列印了心臟解剖結構，並且還複製了它的力學和生理學特徵，這是我們最感到興奮的部分。」這項研究的計畫主持人Ellen Roche助理教授說道。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)