Напечатанное на 3D-принтере бьющееся сердце поможет хирургам тренироваться без этических проблем

Исследователи создали динамическую модель левой стороны сердца на 3D-принтере. Она включает предсердие, желудочек и митральный клапан, а мягкие роботизированные актуаторы внутри стенок имитируют сокращения. Модель оснащена датчиками давления и позволяет хирургам отрабатывать операции с учетом индивидуальной анатомии пациента, заменяя тесты на животных.

Напечатанное на 3D-принтере бьющееся сердце поможет хирургам тренироваться без этических проблем

Сердечно-сосудистые заболевания остаются главной причиной смертности в мире. Малоинвазивные процедуры спасают жизни, но сложная анатомия сердца и его постоянное движение требуют от хирургов виртуозной точности. Ошибки во время операций неизбежны без качественной подготовки. Традиционно тренировки проводились на животных или синтетических моделях, но первый подход вызывает этические вопросы и ограничен регуляторами, а второй редко воспроизводит реалистичную динамику.

Команда ученых предложила решение, сочетающее мягкую робототехнику и 3D-печать. Они напечатали динамическую модель левой стороны сердца — с предсердием, желудочком и митральным клапаном. Чтобы конструкция вела себя как настоящая ткань, желудочек соединили с клапаном швами, имитирующими сухожильные хорды — тонкие нити, поддерживающие створки клапана.

Главная инновация — актуаторы Маккиббена, размещенные внутри стенок сердечной мышцы. Эти мягкие роботизированные элементы сокращаются, воспроизводя движение желудочка и естественное колебание митрального клапана. Встроенные гибкие датчики давления отслеживают изменения внутри модели, что позволяет изучать кровоток и получать обратную связь в реальном времени.

Модель предназначена для отработки метода «край к краю» — техники устранения протечки атриовентрикулярного клапана. Хирурги могут тренироваться на копии, максимально приближенной к реальному сердцу конкретного пациента, еще до захода в операционную. Это снижает риск осложнений и повышает шансы на успех.

Исследователи подчеркивают: сочетание анатомической сложности и реалистичной динамики позволяет отказаться от тестов на животных без потери качества подготовки. Разработка открывает путь к персонализированной медицине, где каждая операция будет отрепетирована заранее на точной копии сердца пациента.

Читайте также

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе