Напечатанные на 3D-принтере модели артерий в борьбе с сердечными заболеваниями (+ видео)

Ученые создают напечатанные на 3D-принтере модели артерий конкретного пациента, которые позволяют увидеть не только форму сосудов, но и определить проблемы с сердцем. Для 3D-печати модели Барлис и команда сначала применяют метод оптической когерентной томографии (ОКТ), разработанный Барлисом в 2009 году – речь идет о запечатлении формы, деталей, поворотов и изгибов артерии с помощью камеры тоньше пряди волос. Медики используют ОКТ для определения закупорки и крупных бляшек в артерии, что позволяет точно определить кардиологические проблемы конкретного пациента. Снимки ОКТ обрабатываются суперкомпьютером, который предоставляет данные для 3D-печати моделей артерий – при этом ни одна модель не похожа на другие.

«Мы обратились к инженерам и изготовили трехмерные модели на основе миллиона точек артерии, – рассказывает доктор Барлис, проводивший исследование в Больнице Святого Винсента в Мельбурне. – Мы получаем чрезвычайно полезную информацию о потенциально опасных участках артерий сердца, где в будущем могут возникнуть осложнения».

Исследователи сотрудничают с Центром разработки электроматериалов при Австралийском исследовательском совете в Вуллонгонгском университете, где модели артерий конкретного пациента изготавливаются на 3D-принтере в течение дня. Важность моделей очевидна – они позволяют хирургам-кардиологам непосредственно рассмотреть особенности кровотока и строения сосудов, прежде чем пациент окажется на операционном столе. Ученые под руководством Барлиса надеются, что их разработка вскоре позволит печатать прямо на месте стенты по индивидуальным параметрам.

«В идеале, нам хотелось бы использовать модели для определения наилучшего типа стентов для конкретного пациента, – говорит Барлис. – Усовершенствовав процесс, можно будет руководствоваться напечатанной моделью артерий прямо в ходе операции».

Для дальнейшей работы в этом направлении Барлис и его команда получили два гранта от Австралийского исследовательского совета. Ожидается, что ученые разработают биосовместимый полимерный материал, который позволит печатать кардиологические стенты, полностью соответствующие анатомии пациента и снижающие риск разрушения конструкции. Другая интересная концепция – новые полимеры, которые со временем постепенно растворяются и, таким образом, могут быть использованы как сосуд для доставки лекарств в определенные участки артерий.