Использование обычных недорогих 3D-принтеров постепенно уходит далеко за грани домашнего баловства. Пока рядовые граждане планеты Земля печатают для себя всякие полезные вещи, медики применяют 3D-печать в профессиональной деятельности. В этом материале вы познакомитесь с достижением международной команды биомедицинских инженеров, разработавших объемный имплантат сердца. При дальнейшем развитии, созданная учеными объемная мембрана способна спасти многие миллионы жизней, диагностировав приближение серьезных проблем с сердцем до их наступления.

Интернациональную команду ученых возглавил профессор Игорь Ефимов. Наш бывший соотечественник начинал свою трудовую деятельность в Институте биофизики в Пущино, Россия. После чего провел большую научную работу в ряде американских высших учебных заведений.

Igor Efimov
Профессор Школы инженерии и прикладных наук Вашингтонского университета. Исследует биоэлектрические механизмы сердечной проводимости и аритмии. Работает над развитием новых методов лечения антиаритмии, включая низкоэнергетическую безболезненную терапию мерцательной аритмии и желудочковой тахикардии.

Результатом трудов исследователей стало создание упругой 3D-мембраны. Имплантат, изготовленный из мягкого, гибкого, кремниевого материала, в точности повторяет форму эпикарда сердца (наружного слоя стенки сердца) пациента.

sock1

Гибкость инновационной мембраны решает проблемы текущих двумерных технологий, которые не в состоянии покрыть всю поверхность эпикарда или надежно удерживаться на сердце без швов или клея.

Современные одноразмерные устройства по своим параметрам подходят далеко не всем пациентам. Разработанная технология учитывает индивидуальные форму и размеры органа. С помощью компьютерной томографии создается пространственная модель сердца, на основе которой и распечатывается мембрана. Мы создаем подход, дающий высокую точность диагностики и терапии сердечный заболеваний.

Игорь Ефимов.

Размещенные на мембране крошечные датчики позволяют точно измерить температуру, механику работы сердца, параметры кровотока, а также направлять электрические импульсы в случаях аритмии. Показания датчиков смогут точно предсказать надвигающийся инфаркт прежде появления физических признаков.

igor-efimov-3d-printed-heart-sensor

Например, мембрана может быть использована для лечения заболеваний желудочков нижних камер сердца или лечения различных расстройств, в том числе, фибрилляции предсердий. В случае расстройства сердечного ритма, имплантат направит импульс электроэнергии для стимуляции сердечной мышцы и нормализации сердцебиения пациента.

3D-мембрана может держать на себе датчик для измерения уровня тропонина — белка, являющегося признаком сердечного приступа. Анализ уровня тропонина является стандартом лечения пациентов с подозрением на инфаркт миокарда. Мониторинг количества тропонина в крови в режиме реального времени позволит предупредить сердечные расстройства человека.

В настоящее время ученые проводят тестирование мембраны на сердце кролика. Пожелаем удачи исследователям. Их труд способен стать серьезным оружием в борьбе с одной из наиболее распространенных причин смерти человека.