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.
