3D打印心脏瓣膜可以改善未来的心脏手术

佐治亚理工学院研究人员与皮埃蒙特心脏研究所一起，使用3D打印机创建了一个特定病人的心脏瓣膜模型。为了提高经导管主动脉瓣置换(TAVR)的成功率，研究人员说，创建患者模型将使医生能够更好地准备心脏手术。 随着模型，他们希望改善心脏瓣膜假体的适应性，避免瓣膜渗漏。

为了使模型进一步完善，研究人员现在也设想使用3D打印电子产品来创建数据采集的嵌入式传感器。 此前，佐治亚理工大学的研究人员已经使用3D打印来创建形状变化的拉伸形状。

皮埃蒙特心脏研究所心血管影像研究所所长甄谦与佐治亚理工大学研究人员合作完成了该项目，他解释说，在准备进行瓣膜置换术时，介入心脏病专家已经评估了各种临床风险预测因子，但是我们的3-D打印模型为我们提供了一种定量方法来评估人工瓣膜适合患者的程度，使用通过患者CT扫描创建的3D打印阀，研究人员能够利用温水测试环境研究预期的血液流量。 该测试显示阀门的配合以及是否有泄漏。

旁瓣渗漏甄倩解释瓣膜置换治疗中最重要的因素之一是瓣膜渗漏，其中血液流过而不是通过人工瓣膜。 钱其琛表示：“瓣膜渗漏是患者长期使用新阀门做出的重要指标。”针对这一点，钱其琛说：现在我们可以用这种组织模拟的3D打印技术制作具体的患者模型，我们可以测试人造瓣膜与三维打印模型的相互作用，以了解我们是否可以预测渗漏。

多材料3D打印阀门型号由“特殊的超材料设计”创建，3D打印在多材料3D打印机上。 该团队将较硬的材料插入柔软的柔性聚合物中，使得阀门能够自然地以血液流动的方式伸展，同时也保持其强度。

与甄倩一起工作，佐治亚理工学院工业与系统工程学院斯图尔特教授Chuck Zhang，他记录了使用多种材料的重要性，我们使用超材料设计和多材料3-D打印创建这些模型的方法考虑了心脏瓣膜的机械活动，模拟来自弹性蛋白和胶原蛋白之间的相互作用的软组织的天然应变硬化行为，在心脏瓣膜的两种蛋白质。

在佐治亚理工大学上传的视频中，研究工程师汪汪透露，研究团队现在打算使用“气溶胶喷射打印”将电子传感器打印到阀门中以收集更多的数据。