3D打印的栩栩如生的心脏瓣膜模型

这些特定于患者的器官模型，包括3D印刷软传感器阵列I.用专用油墨和定制制造成分的结构。新利18官方过程。这些模型可用于准备微创手术，以改善全球数千名患者的结果。

研究人员3D印刷了所谓的主动脉根，最接近和附近的主动脉的部分。主动脉根由主动脉瓣和冠状动脉的开口组成。主动脉瓣有三个襟翼，称为传单，被纤维环包围。该模型还包括左心室肌肉的一部分和升序的主动脉。

“我们与这些3D印刷模型的目标是通过提供特定患者特定工具来帮助医生了解特定患者心脏的确切解剖结构和机械性能，减少医疗风险和并发症，”明尼苏达大学机械工程师Michael Mcalpine说研究教授和高级研究员。“医生可以在实际程序之前测试并尝试阀门植入物。该模型还可以帮助患者更好地了解自己的解剖和程序本身。”

该器官模型专门设计用于帮助医生为称为经电罩主动脉瓣更换的程序做好准备（TAVR）其中新阀门放置在患者的本地主动脉瓣膜内。该程序用于治疗称为主动脉瓣膜的病症，当心脏的主动脉瓣膜变窄并防止阀门完全打开时发生，这降低或阻断从心脏进入主动脉的血液流动。主动脉狭窄是最常见的狭窄之一心血管在北美，大约有270万75岁以上的成年人患有这种疾病。TAVR手术比心内直视手术创伤小，可以修复受损的瓣膜。

建立了主动脉根部模型CT扫描和病人的形状完全吻合。然后，研究人员用专门的硅树脂墨水3D打印出这些心脏组织，这种墨水与他们从明尼苏达大学可视心脏实验室获得的真实心脏组织的感觉机械匹配。目前市场上的商业打印机可以3D打印心脏组织的形状，但使用的油墨往往太硬，无法匹配真正心脏组织的柔软度。

在翻盖方面，明尼苏达大学的专业3D打印机能够模仿模型的软组织成分，以及通过印刷类似于建筑用于修复的痉挛膏的墨水来模仿阀门翼片的硬钙化干墙和石膏。

医生可以使用模型来确定阀装置在过程中的尺寸和放置。在模型内印有3D的集成传感器为医生提供了可用于引导和优化患者解剖结构内瓣膜的选择和定位的电子压力反馈。

但麦卡尔平并不认为这是3d打印模型的终点。麦卡尔平说:“随着我们的3d打印技术不断改进，我们发现了整合电子设备来模拟器官功能的新方法，这些模型本身可能被用作人工替代器官。”麦卡尔平是明尼苏达大学机械工程系的库尔迈耶家族主席教授。“也许有一天，这些‘仿生’器官可以和它们的生物同类一样好，甚至更好。”