麻省理工学院3D打印心脏，外观和行为“宛若真品”

南极熊导读：人类的科学技术在过去的几个世纪里取得了长足的进步，不可否认的是，我们看到增长最快的一个领域是医疗。考虑到没有什么比面临严重健康问题的前景更可怕，这也许不足为奇。它也是总体上最具创新性的行业之一，总是寻求采用新技术，当然包括增材制造。

2023年2月26日，南极熊获悉，麻省理工学院的工程师们成功打造了一颗3D打印的机器人心脏，它可以完美复制患者的心脏，从外观到心跳，都能更有效地治疗心脏病。

心脏问题是全世界最主要的致死原因之一。事实上，根据统计，每年约有 647,000 名美国人死于心脏病，这意味着每4人中就有1人死于心脏病。CDC甚至指出它是美国的头号死因。此外，数据显示这一数字只增不减，一项研究表明，在大流行期间，所有年龄组的心脏病死亡率都发生了急剧变化。因此，寻找治疗心脏病的方法是许多医学界的首要任务。在这里，3D 打印尤其可以在帮助为每位患者量身定制治疗方面发挥关键作用。

△3D打印的心脏复制品

更逼真的 3D 打印心脏复制品

这个特殊的项目是由麻省理工学院研究人员主导，包括 Luca Rosalia、Caglar Ozturk、Debkalpa Goswami、Jean Bonnemain、Sophie Wang 和 Ellen Roche，以及麻省总医院的 Benjamin Bonner、哈佛大学的 James Weaver 和 Christopher Nguyen，俄亥俄州克利夫兰诊所的 Rishi Puri 和 Samir Kapadia。他们的目标是制造一个机器人心脏，它是一个柔软而灵活的患者复制品，以帮助治疗不同的心脏疾病，包括寻找更合适的植入物或开发最佳功能并适合主动脉中的合成瓣膜。研究项目得到了美国国家科学基金会、美国国立卫生研究院和美国国家心肺血液研究所的部分支持。

为此，他们求助于 3D 打印。或者更具体地说，他们使用了一种基于聚合物的墨水，这种墨水一旦固化就能够挤压和拉伸，类似于真正跳动的心脏。这是由患者的医学扫描制成的，然后将其转换为 3D 模型并打印出来，从而形成柔软、解剖学上准确的心室和血管外壳。此外，为了重现心脏的跳动，该团队制作了套筒来包裹可以连接到空气泵系统的模型，使它们能够收缩和收缩模型。Roche评论说：“能够匹配患者的流量和压力非常令人鼓舞。我们不仅要打印心脏的解剖结构，还要复制它的力学和生理学。这就是我们感到兴奋的部分。”

最终，这似乎取得了成功，研究人员能够证明他们不仅可以完美地复制心脏的形状和外观，还可以准确地复制先前在每个患者身上测量的心脏泵压和流量。这最终被用来查看心脏是否可以帮助确定适合患者的治疗方法。例如，比较不同尺寸的植入物，使他们能够看到哪种植入物最适合和流动。研究人员指出，它可能特别有助于为可能具有独特或具有挑战性的心脏几何结构的个人开发理想的治疗方法。