¡Bombea sangre con un corazón impreso en 3D!

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts ha desarrollado un corazón impreso en 3D que puede imitar el latido real del corazón.

No hay dos corazones que latan igual. El tamaño y la forma del corazón pueden variar de persona a persona. Estas diferencias pueden ser particularmente pronunciadas en personas con enfermedades cardíacas porque sus corazones y vasos grandes trabajan más para superar la función deteriorada. Sin embargo, la tecnología evoluciona todos los días y, por lo tanto, se encuentra en una etapa en la que la precisión se ha vuelto absoluta.

Los ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) esperan ayudar a los médicos a adaptar los tratamientos a la forma y función específicas del corazón de un paciente con un corazón robótico hecho a medida. El equipo ha desarrollado un proceso para imprimir en 3D una réplica suave y flexible del corazón de un paciente. Luego puede controlar la acción de la réplica para imitar la capacidad de bombeo de sangre de ese paciente.

Los investigadores utilizaron la impresión 3D para crear réplicas personalizadas de corazones de pacientes reales. Utilizaron una tinta a base de polímeros que, una vez impresa y curada, puede comprimirse y estirarse, como un corazón real que late. Para desarrollar su modelo, los investigadores utilizaron exploraciones médicas de 15 pacientes diagnosticados con estenosis aórtica. El equipo convirtió las imágenes de cada paciente en un modelo informático tridimensional del ventrículo izquierdo del paciente (la cámara de bombeo principal del corazón) y la aorta. Introducieron este modelo en una impresora 3D para crear una cubierta suave y anatómicamente precisa tanto del ventrículo como del vaso.

Para imitar la acción de bombeo del corazón, el equipo fabricó manguitos similares a los manguitos de presión arterial que envuelven un corazón y una aorta impresos. La parte inferior de cada caja se parece a un plástico de burbujas con un patrón preciso. Cuando el manguito está conectado a un sistema neumático, los investigadores pueden ajustar el aire que escapa para inflar rítmicamente las vejigas del manguito y contraer el corazón, imitando su acción de bombeo. Los investigadores pueden inflar una manga separada que rodea una aorta deprimida para contraer el vaso. Este estrechamiento se puede ajustar para imitar la estenosis aórtica, una condición en la que la válvula aórtica se estrecha, lo que hace que el corazón trabaje más para impulsar la sangre a través del cuerpo.

Finalmente, el equipo usó un corazón impreso motorizado para comparar implantes de diferentes tamaños para ver cuál resultaría en el mejor ajuste y flujo, algo que imaginan que los médicos podrían hacer por sus pacientes en el futuro. Los investigadores creen que las réplicas específicas del paciente podrían ayudar a diseñar e identificar tratamientos ideales para personas con geometrías cardíacas únicas y desafiantes.

Referencia: "Modelo hidrodinámico robótico específico del paciente de estenosis aórtica y remodelado ventricular" - 22 de febrero de 2023, Robótica Científica.
DOI: 10.1126/scirobotics.ade2184