Bioprinting：3D打印模型可以修补心脏

2016-12-22 佚名生物360

佐治亚理工制造研究所的一组研究人员正在开发患者心脏瓣膜的3D打印复制品，可以救助患有心脏病的患者。基于CT扫描成像，工程师现在可以3D打印单个患者的心脏瓣膜的精确复制品。这些定制的模型与患者的心脏瓣膜的尺寸和比例匹配，更重要的是，它们还具有生理质感。它的出现将会把很多人从鬼门关带回来。3D打印心脏瓣膜精心再现病人的生物瓣膜3D打印被应用在很多领域，佐治亚理工学院倡议首先将其运用于此类情况：主动脉狭

佐治亚理工制造研究所的一组研究人员正在开发患者心脏瓣膜的3D打印复制品，可以救助患有心脏病的患者。

基于CT扫描成像，工程师现在可以3D打印单个患者的心脏瓣膜的精确复制品。这些定制的模型与患者的心脏瓣膜的尺寸和比例匹配，更重要的是，它们还具有生理质感。它的出现将会把很多人从鬼门关带回来。

3D打印心脏瓣膜精心再现病人的生物瓣膜

3D打印被应用在很多领域，佐治亚理工学院倡议首先将其运用于此类情况：主动脉狭窄导致左心室收缩，迫使心脏过度工作。主动脉瓣狭窄通常出现在老年患者身上，并且随着人口老龄化而变得越来越普遍。如果不治疗，可能导致严重的并发症，甚至心力衰竭。

而治疗的条件很难达到，除了开心手术，医生可以进行导管主动脉瓣置换术（TAVR），使用导管来用假体置换患者的受损的瓣膜。假体瓣膜很容易得到，但是想让假体与患者的心脏瓣膜匹配非常困难。一个完美的假体至关重要，以防止血液泄漏到植入物周围。

“问题就在于，每个人的生理结构都不一样，”Stewart工业和系统工程学院教授Chuck Zhang解释道。 “首先男女就不同。这是一个极大的挑战。”

这时候3D打印模型就有了用处。通过患者自身瓣膜的CT扫描数据，可以做出与患者自身契合的假体。

乔治亚理工学院研究员Kan Wang（左）和Piedmont心脏研究所的Zhen Qian研究了一个3D打印的心脏瓣膜

多材料3D打印机建模让研究人员能够根据个别患者的需要调整设计参数，做出于原始心脏瓣膜几乎无异的复制品。

“研究结果令人震惊，”项目合作伙伴Piedmont心脏研究所的Zhen Qian说，“我们可以预知手术之前有多少瓣周漏将会发生，以及在哪里发生。”

目前为止，Georgia Tech团队已经3D打印了二十多个心脏瓣膜模型，都来源于实际的患者成像。

Chuck Zhang正在实验将传感器嵌在3D模型瓣膜的壁上，这样就能监测手术。“这些模型有很大的用处，”他说，“未来，这可能是手术前规划和培训新外科医生的工具。”

原始出处：

Wu C, Wang B, Zhang C, Wysk RA, Chen YW. Bioprinting: an assessment based on manufacturing readiness levels. Crit Rev Biotechnol. 2016 Mar 29:1-22

作者：佚名

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