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

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте