3D-implantat za zgodnjo diagnozo bolezni srca

Anonim

Uporaba običajnih, cenovno ugodnih 3D tiskalnikov postopoma presega meje domačega razvajanja. Medtem ko navadni državljani planeta Zemlje sami natisnejo vse vrste koristnih stvari, zdravniki v svojih poklicnih dejavnostih uporabljajo 3D tiskanje. V tem članku boste spoznali dosežke mednarodne skupine biomedicinskih inženirjev, ki so razvili volumetrični vsadek srca. Z nadaljnjim razvojem lahko volumetrična membrana, ki jo ustvarijo znanstveniki, reši številne milijone življenj tako, da diagnosticira pristop resnih težav s srcem, preden se pojavijo.

Mednarodno skupino znanstvenikov je vodil profesor Igor Efimov. Naš nekdanji rojak je svojo kariero začel na Inštitutu za biofiziko v Pushchinu v Rusiji. Potem je opravil veliko znanstvenega dela v številnih ameriških visokošolskih ustanovah.

Igor Efimov, profesor na Visoki šoli za inženirske in uporabne znanosti na Univerzi v Washingtonu. Raziskuje bioelektrične mehanizme za srčno prevajanje in aritmije. Deluje na razvoju novih antiaritmičnih zdravil, vključno z nizkoenergijsko, nebolečo terapijo za atrijsko fibrilacijo in ventrikularno tahikardijo.

Rezultat dela raziskovalcev je bila izdelava elastične 3D-membrane. Implantat, izdelan iz mehkega, fleksibilnega silicijevega materiala, natančno ponavlja obliko bolnikovega epikardialnega srca (zunanji sloj stene srca).

Prilagodljivost inovativne membrane rešuje probleme sedanjih dvodimenzionalnih tehnologij, ki ne morejo pokriti celotne površine epikarda ali zanesljivo držati srca brez šivov ali lepila.

Sodobne enodimenzionalne naprave v svojih parametrih niso primerne za vse bolnike. Razvita tehnologija upošteva individualno obliko in velikost telesa. S pomočjo računalniške tomografije se ustvari prostorski model srca, na podlagi katerega se tiska membrana. Ustvarjamo pristop, ki zagotavlja visoko natančnost diagnoze in zdravljenja bolezni srca.

Na membrani so drobni senzorji, ki omogočajo natančno merjenje temperature, mehanike srca, parametrov pretoka krvi in ​​pošiljanje električnih impulzov v primeru aritmije. Odčitki senzorjev lahko natančno napovedujejo bližajoči se srčni napad, preden se pojavijo fizični znaki.

Na primer, membrano se lahko uporablja za zdravljenje bolezni prekatov spodnjih komor srca ali za zdravljenje različnih motenj, vključno s atrijsko fibrilacijo. V primeru motnje srčnega ritma bo implantat poslal impulz električne energije, ki bo stimuliral srčno mišico in normaliziral srčni utrip bolnika.

3D membrana lahko vsebuje senzor za merjenje ravni troponina - beljakovine, ki je znak srčnega napada. Analiza ravni troponina je standard za zdravljenje bolnikov s sumom miokardnega infarkta. Spremljanje količine troponina v krvi v realnem času bo pomagalo preprečiti srčne motnje osebe.

Trenutno znanstveniki testirajo membrano na srcu zajca. Vso srečo raziskovalcem. Njihovo delo lahko postane resno orožje v boju proti enemu od najpogostejših vzrokov človeške smrti.

3D-implantat za zgodnjo diagnozo bolezni srca