随着医学技术的进步，人口老龄化带来的健康问题已经成为摆在医疗领域的难题。仅在北美地区，就有270万75岁以上老年人受到非先天性主动脉瓣狭窄疾病的影像。通常认为，许多患者通过心脏手术接受半模置换的风险太大，因此需要为每个患者量身定制植入物。美国明尼苏达大学（UMN）已经与美敦力公司开展合作，利用3D打印技术制造可量身定制的主动脉瓣膜模型。
UMN团队制造的人体主动脉复制品
UMN团队使用基于有机硅的聚合物材料，制作出逼真的人体主动脉复制品，该血管是最靠近心脏的血管部分。值得注意的是，新的主动脉模型拥有集成传感器，可以使医生在减轻TAVR期间受到干扰的风险。并且，研究团队还使用三种不同的材料创建了制造的设备，其中每种材料分别用于主动脉，心肌和钙化区域。
UMN团队主动脉模型的CT扫描
为了创建一个3D模型作为其主动脉假体植入物的基础，研究团队对测试患者的心脏解剖结构进行了CT扫描。主动脉模型由主动脉壁，一部分心肌，小叶和钙化组成，使用定制的有机硅基聚合物油墨同时进行3D打印。至关重要的是，可以使聚合物材料的特性与患者的特性相匹配，从而最大程度地降低并发症的潜在风险。
为了评估3D打印模型的解剖学准确性，研究人员CT扫描了他们的复制品，并将其与原始患者的解剖图进行了比较。结果表明，该团队的3D打印副本在整个植入物上的精度均在0.3mm以内，峰值为0mm。为了评估其设备的压力感应能力，UMN团队随后将29毫米的阀门植入具有三种不同高度的测试患者体内。
UMN研究小组的结论是，内置于其添加剂植入物中的传感器阵列有可能与许多现有的临床实践相结合。此外，该团队设备的可定制性质可以使医生通过更彻底的手术预计划流程将对心血管患者的风险降至最低。
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