Investigadores del MIT han desarrollado réplicas blandas de corazones robóticos que se asemejan mucho a la anatomía de personas reales. Los investigadores utilizaron imágenes médicas de corazones de pacientes para construir modelos informáticos adecuados para la impresión 3D. Una vez impresos con un material suave, los modelos de corazón específicos del paciente se pueden accionar mediante mangas inflables externas, al estilo de los manguitos de presión arterial, lo que permite al equipo igualar los parámetros de flujo sanguíneo y presión del corazón original. Estos modelos permiten a los médicos modelar con precisión la anatomía, fisiología y mecánica cardíaca de un paciente individual y probar los efectos de diversas intervenciones terapéuticas sobre estos parámetros. Hasta ahora, los investigadores han demostrado que las construcciones pueden modelar con precisión la estenosis aórtica y las intervenciones terapéuticas, incluida la colocación de la válvula aórtica para ensanchar la aorta.
Si bien la anatomía macroscópica es una disciplina fosilizada, ya que las principales estructuras internas de nuestro cuerpo han sido descritas y catalogadas desde hace mucho tiempo, nuestra anatomía aún puede variar enormemente de persona a persona. Podemos aceptar esta diversidad, pero puede ser un dolor de cabeza para los médicos que necesitan diseñar tratamientos para los pacientes, incluidos aquellos que tratan enfermedades cardíacas. Estos problemas han inspirado a estos investigadores del MIT a desarrollar una forma de modelar el corazón de un individuo y luego utilizar el modelo para descubrir el mejor tratamiento, basándose en su anatomía única.
“Todos los corazones son diferentes”, afirma Luca Rosalía, investigador que participa en el estudio. “Existen enormes variaciones, especialmente cuando los pacientes están enfermos. La ventaja de nuestro sistema es que podemos recrear no sólo la forma del corazón de un paciente, sino también su función tanto en la fisiología como en la enfermedad”.
El método comienza con un escaneo médico del corazón de un paciente, que luego se convierte en un modelo informático 3D. Luego, los investigadores pueden imprimir este modelo en 3D utilizando una tinta polimérica que da como resultado una construcción suave y flexible que coincide con precisión con la anatomía del paciente. Los modelos también pueden incluir vasos sanguíneos cercanos, como la aorta, lo que permite a los médicos modelar la enfermedad aórtica.
Luego, los investigadores añaden fundas inflables al modelo que les permiten accionarlo con mucha precisión. Esto también puede incluir agregar una manga para contraer la aorta impresa para imitar la estenosis aórtica. Cuando se agrega líquido al sistema, el modelo puede bombearlo y, con algunos ajustes, los investigadores pueden igualar los parámetros de flujo sanguíneo y presión del paciente original.
Los investigadores esperan que la técnica permita a los médicos optimizar las intervenciones antes de comenzar. Por ejemplo, podrían intentar colocar varias válvulas aórticas sintéticas para encontrar la que mejor se adapte y tenga el resultado más beneficioso.
"Poder igualar los flujos y las presiones de los pacientes fue muy alentador", afirmó Ellen Roche, otra investigadora que participó en el estudio. “No sólo estamos imprimiendo la anatomía del corazón, sino también replicando su mecánica y fisiología. Esa es la parte que nos entusiasma”.
Vea un vídeo del MIT sobre el proyecto:
Estudio en ciencia robótica : modelo hidrodinámico robótico suave específico para el paciente de estenosis aórtica y remodelación ventricular
Vía: MIT
