Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Model serca drukowany w 3D służący symulacji zabiegów zastawki mitralnej

Zespół z Washington State University opisał w pełni syntetyczny model lewej części serca wykonany metodą druku 3D, przeznaczony do ćwiczenia procedur wykonywanych w obrębie zastawki mitralnej. Konstrukcja obejmuje lewy przedsionek, lewą komorę i zastawkę mitralną, a jej działanie opiera się na pneumatycznie sterowanych elementach kurczliwych wbudowanych w ścianę modelu. Autorzy podkreślają, że układ nie odtwarza wyłącznie anatomii, ale również ruch ścian i przepływ płynu, dzięki czemu może służyć jako platforma do symulacji zabiegów w warunkach bliższych rzeczywistemu polu operacyjnemu niż standardowe modele statyczne.

Najważniejsze zastosowanie tej technologii dotyczy szkolenia proceduralnego. W kardiochirurgii i kardiologii interwencyjnej trudność zabiegów nie wynika jedynie z topografii struktur, ale również ich ruchu, odkształcania i zmiennych warunków hemodynamicznych. Dostępne dotąd modele treningowe dobrze pokazują anatomię, ale nie odtwarzają pracy zastawek ani zachowania ścian serca w cyklu skurczu i rozkurczu. W nowej pracy wykonano na modelu naprawę zastawki typu edge-to-edge, a efekt oceniano z użyciem ultrasonografii oraz zintegrowanych czujników. Autorzy opisali redukcję niedomykalności mitralnej po przeprowadzeniu procedury na modelu. Model biologiczny nie pochodzi z żywych komórek, lecz jest narzędziem przeznaczonym do powtarzalnej symulacji, które można wykorzystywać wielokrotnie, łatwiej standaryzować jego parametry i integrować z aparaturą pomiarową. Uczelnia zwraca także uwagę na możliwość przygotowywania wariantów dopasowanych do anatomii konkretnego pacjenta, co mogłoby wspierać planowanie trudniejszych procedur jeszcze przed wejściem na salę operacyjną.

Drukowane modele serca od kilku lat są wykorzystywane w edukacji, planowaniu zabiegów i treningu operatorów, szczególnie w przypadku złożonych wad wrodzonych serca. W kardiologii druk 3D znajduje zastosowanie w szkoleniu, edukacji i przygotowaniu do zabiegów, choć jakość dostępnych modeli oraz poziom ich wykonania nadal są zróżnicowane. Wcześniejsze modele były też najczęściej anatomiczne albo półdynamiczne. Najnowsza praca łączy lewą część serca z aktywnym ruchem i oceną hemodynamiczną. Jest to bardziej zaawansowana platforma badawcza rozwijana równolegle w innych ośrodkach. W 2024 r. opisano również biorobotyczny symulator zastawki mitralnej, który łączył zachowaną tkankę wewnątrzsercową z miękką robotyką i odtwarzał dynamiczny ruch lewej komory oraz zależności ciśnienie – objętość bez użycia zewnętrznej pompy pulsacyjnej. Tamten układ miał jednak charakter hybrydowy i częściowo opierał się na tkankach biologicznych. Model z Washington State University jest całkowicie syntetyczny, co może ułatwiać jego powtarzalne wykorzystanie w szkoleniu.

Kierunek rozwoju takich konstrukcji prowadzi od modeli anatomicznych do układów zdolnych do odtwarzania ruchu, przepływu i odpowiedzi na interwencję. W odniesieniu do serca oznacza to tworzenie stanowisk, które służą nie tylko demonstracji budowy narządu, ale również ćwiczeniu procedur i ocenie ich skutków w warunkach symulowanych. Model opracowany przez zespół z Washington State University stanowi przykład takiego rozwiązania.

Źródła

1. Guillen Obando A, Qiu K, et al. 3D-Printed Dynamic Heart Model With Left-Side Anatomy and Integrated Sensor for Edge-to-Edge Repair and Regurgitation Reduction. Advanced Materials Technologies. 2026. doi: 10.1002/admt.70885.

2. Park C, Singh M, Saeed MY, Nguyen CT, Roche ET, et al. Biorobotic hybrid heart as a benchtop cardiac mitral valve simulator. Device. 2024;2(1):100217. doi: 10.1016/j.device.2023.100217.

3. https://news.wsu.edu/press-release/2026/03/04/researchers-develop-beating-3d-printed-heart-model-for-surgical-practice/ (dostęp: 25.03.2026 r.).

Fot. https://unsplash.com/photos/a-model-of-a-human-heart-on-a-white-surface-MhFJNz_D8t4

KOMENTARZE
news

<Marzec 2026>

pnwtśrczptsbnd
23
27
28
1
2
3
4
8
9
10
11
12
13
14
15
16
21
22
24
Kompas legislacyjny chemikaliów
2026-03-24 do 2026-03-25
29
1
2
3
4
5
Newsletter