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

Ученые МФТИ создали нейросеть по принципу мозжечка

Ученые МФТИ создали нейросеть по принципу мозжечка

Физики создали почти идентичные фотоны для будущих квантовых сетей

Физики создали почти идентичные фотоны для будущих квантовых сетей

В Китае создали установку, которая производит водород и пресную воду из морской воды

В Китае создали установку, которая производит водород и пресную воду из морской воды

В Сингапуре человекоподобные роботы начнут работать вместе с полицией к 2028 году

В Сингапуре человекоподобные роботы начнут работать вместе с полицией к 2028 году

Ростех представил робота DOKA RC5 для 3D-биопечати кожи

Ростех представил робота DOKA RC5 для 3D-биопечати кожи

ИИ впервые успешно прошел видео-тест Тьюринга в формате живого диалога

ИИ впервые успешно прошел видео-тест Тьюринга в формате живого диалога

Камера «Аквабласт» очищает детали без повреждения металла и резины

Камера «Аквабласт» очищает детали без повреждения металла и резины

Новый метод извлекает до 98% платины из старых автомобильных катализаторов

Новый метод извлекает до 98% платины из старых автомобильных катализаторов

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

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

Звезда в трехстах световых годах неспешно поглощает коричневого карлика

Звезда в трехстах световых годах неспешно поглощает коричневого карлика

Астрономы впервые нашли планету, «восставшую из пепла» погибшей звезды

Астрономы впервые нашли планету, «восставшую из пепла» погибшей звезды

Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище, чем считали ученые

Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище, чем считали ученые

Смоделирован квантовый механизм передачи информации в клетке

Смоделирован квантовый механизм передачи информации в клетке