Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, han desarrollado un procedimiento para imprimir en 3D una réplica blanda y flexible del corazón con la intención de ayudar a los médicos a adaptar los tratamientos a la forma y función específicas del corazón de los pacientes

No hay dos corazones que latan igual. El tamaño y la forma del corazón pueden variar de una persona a otra. Estas diferencias pueden ser particularmente pronunciadas para las personas que viven con enfermedades cardíacas, ya que sus corazones y vasos principales trabajan más para superar cualquier función comprometida. Los ingenieros del MIT esperan ayudar a los médicos a adaptar los tratamientos a la forma y función específicas del corazón de los pacientes, con un corazón robótico personalizado.

 

El equipo ha desarrollado un procedimiento para imprimir en 3D una réplica blanda y flexible del corazón de un paciente. Luego pueden controlar la acción de la réplica para imitar la capacidad de bombeo de sangre de ese paciente. El procedimiento consiste en convertir primero las imágenes médicas del corazón de un paciente en un modelo informático tridimensional, que los investigadores pueden imprimir en 3D con una tinta a base de polímeros. El resultado es una cubierta suave y flexible con la forma exacta del propio corazón del paciente.

 

 

El equipo también puede usar este enfoque para imprimir la aorta de un paciente, la arteria principal que transporta la sangre desde el corazón al resto del cuerpo.

 

Para imitar la acción de bombeo del corazón, el equipo ha fabricado mangas similares a los manguitos de presión arterial que envuelven un corazón y una aorta impresos. La parte inferior de cada manga se asemeja a un plástico de burbujas con un patrón preciso. Cuando la manga está conectada a un sistema neumático, los investigadores pueden ajustar el aire que sale para inflar rítmicamente las burbujas de la manga y contraer el corazón, imitando su acción de bombeo. Los investigadores también pueden inflar una manga separada que rodea una aorta impresa para contraer el vaso. Esta constricción, dicen, 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 forzar la sangre a través del cuerpo.

 

En el nuevo estudio, el equipo aprovechó la impresión 3D para producir réplicas personalizadas de corazones de pacientes reales. Usaron una tinta a base de polímeros que, una vez impresa y curada, puede apretarse y estirarse, de manera similar a un corazón real que late. Como material de origen, 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 principal cámara de bombeo del corazón) y la aorta. Introducieron este modelo en una impresora 3D para generar una cubierta suave y anatómicamente precisa tanto del ventrículo como del vaso.

 

 

El equipo también fabricó fundas para envolver los formularios impresos. Adaptaron los bolsillos de cada manga de tal manera que, cuando se envuelven alrededor de sus respectivas formas y se conectan a un pequeño sistema de bombeo de aire, las mangas se pueden ajustar por separado para contraer y constreñir de manera realista los modelos impresos. Los investigadores demostraron que para cada modelo de corazón, podían recrear con precisión las mismas presiones y flujos de bombeo del corazón que se midieron previamente en cada paciente respectivo.

 

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