※麻省理工學院透過3D列印，針對患者心臟進行建模，以模擬個人化血液流量和血壓參數。(Photo credit: MIT)

麻省理工學院（MIT）的研究團隊近日開發出與人體結構密切符合的軟性機器人心臟模型。團隊透過患者心臟的影像來建構適合3D列印的電腦模型。以軟性材料列印製完成後，患者客製的心臟模型可以透過外部充氣套筒，以血壓計的形式進行驅動，產出原始心臟的血液流量和血壓參數。該模型使臨床醫生能夠準確地為個別患者建立心臟模型，了解其生理學和心臟力學，並測試各種治療措施對參數的影響。研究人員表示，這些模型可以準確模擬主動脈瓣狹窄（aortic stenosis）和治療干預措施，包括透過放置主動脈瓣膜以擴張主動脈。

人體的結構會因人而異，但對於需要為病人設計療程的臨床醫生來說，這可能是會是一個問題。這使MIT的研究團隊開發出一種方法，對患者心臟進行建模，接著據其獨特的結構，以該模型找出最佳治療方法。

研究人員表示：｢所有的心臟結構都不同，特別是患者生病時。我們的研發優勢在於，不僅可以重現病人的心臟形態，還可以重現其在生理和疾病方面的功能。｣

該方法要先掃描患者的心臟，接著將其轉換為3D電腦模型。團隊使用聚合物墨水3D列印這個模型，形成一個柔軟和有彈性的結構，可準確與患者心臟結構匹配。這些模型還可以包括附近的血管，如主動脈，使臨床醫生可以建立主動脈疾病模型。

接著，團隊透過可充氣套筒驅動心臟模型，舉例來說，可以透過充氣套筒來收縮列印的主動脈，以模擬主動脈瓣狹窄。當液體被添加到模型時，該模型可以進行輸送，只要經過一點微調，研究人員就可以模擬出原始患者的血液流量和血壓參數。

研究人員希望該技術能讓臨床醫生在進行干預措施前優化療程。例如，他們可以嘗試安裝各種合成主動脈瓣膜，以找出最佳療法。

研究人員表示：｢除了能模擬患者的血液流量和血壓，我們列印的心臟結構還可複製心臟力學和生理學，這令我們感到非常興奮。｣

(來源:Medgadget 生策中心編譯)