Напечатанные на 3D-принтере модели клапанов сердца помогут кардиохирургам

Мы уже писали об работе ученых из Технологического института Джорджии по созданию 3D-печатных копий сердечных клапанов пациентов, страдающих от сердечно-сосудистых заболеваний.

Теперь исследователи поставили перед собой новую задачу – избежать перивальвулярной утечки (обратного тока крови при закрытии клапана), достаточно редкого осложнения при операциях на аортальном клапане. Ученые решили, что, изготовив модель клапана конкретного пациента с помощью 3D-печати, можно предугадывать утечку. Катетерная имплантация аортального клапана – это минимально инвазивная процедура, которую часто рассматривают как альтернативный метод лечения для пациентов с противопоказаниями к операциям на открытом сердце. Готовясь к хирургическому вмешательству, кардиологи взвешивают целый ряд показателей клинического риска, но, по словам исследователей, напечатанная на 3D-принтере модель позволяет оценить, насколько хорошо протез клапана подойдет пациенту.

В команде отмечают, что другие методы 3D-печати моделей человеческих органов из одного материала часто ограничивались его физиологическими свойствами. В свою очередь, новый метод 3D-печати из нескольких веществ позволяет учесть механические свойства клапанов сердца, имитируя их поведение и взаимодействие эластина и коллагена. Раскрытие протеза и напечатанной на 3D-принтере модели клапана, способное привести к утечке, оценивалось с помощью специальных сенсоров и программ. Расчеты ученых совпали с результатами реальных пациентов.

Исследователи довольны результатами – они отмечают, что катетерная имплантация аортального клапана стала достаточно распространенной процедурой, однако и ее часто можно улучшить, просто выбрав протез другого размера или производителя. В таком выборе значительную роль может сыграть 3D-печать.

Ученые намерены продолжить работу над проектом, изучить возможность применения напечатанных на 3D-принтере моделей клапанов в ходе планирования операций, испытать другие модели, разработать новые методы анализа результатов. Они объясняют, что на основе снимков КТ пациента можно будет создать модель клапана, попробовать разные виды протезов и определить наиболее подходящий. В таком случае можно даже определить небольшой риск развития перивальвулярной утечки, которую удастся предотвратить с помощью баллонной ангиопластики.