Trước khi thực hiện phẫu thuật, sẽ rất hữu ích nếu các bác sĩ phẫu thuật tim có thể kiểm tra mô hình vật lý tim của bệnh nhân đó. Và thật tuyệt vời, họ sẽ sớm có thể làm được điều đó. Mô hình tim này có thể bơm chất lỏng, giống như cách trái tim thật bơm máu.

Dựa trên những nghiên cứu trước đây, nhóm nghiên cứu Đại học MIT/Harvard đã phát triển được một quy trình trong đó các hình ảnh y khoa tim của bệnh nhân được chuyển đổi thành mô hình máy tính 3D. Mô hình này sau đó được máy in 3D tạo ra một bản sao quả tim có chất liệu polyme mềm, có thể co giãn.

Tiếp theo, các ống bọc khí nén (tương tự như ống dùng để đo huyết áp) được quấn quanh mô hình tim này. Khi khí được bơm vào và ra khỏi các ống này, các chỗ phồng ở mặt dưới của chúng sẽ nở ra và co lại. Điều này làm cho mô hình tim này hoạt động tương tự như quả tim thật. Theo cách này, mô hình tim này có thể bơm một lượng chất lỏng - chất dùng để thay thế máu thật.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu thực hiện bọc một ống bọc khác lên động mạch chủ của mô hình, sau đó bơm phồng ống bọc đó để mô phỏng chứng hẹp động mạch chủ - tình trạng van động mạch chủ bị hẹp lại.

Các bác sĩ tiến hành thử nghiệm với nhiều loại van tổng hợp khác nhau, dùng để hỗ trợ van tim để đến khi họ tiến hành phẫu thuật cấy ghép van thực tế, van tổng hợp hoạt động tốt nhất sẽ có sẵn và luôn sẵn sàng hoạt động.

Cho đến nay, các nhà khoa học đã sử dụng các bản quét y tế để tạo ra các mô hình in 3D động mạch chủ và tâm thất trái của 15 bệnh nhân bị hẹp động mạch chủ. Những mô hình đó không chỉ “sao chép” chính xác huyết áp và lưu lượng máu đo được trong tim thực tế của bệnh nhân, mà van nhân tạo được lắp ghéo cho bệnh nhân còn phản ứng theo cách tương tự như tim thật

Phó giáo sư Christopher Nguyen, Đại học Harvard, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Nhóm nghiên cứu sẽ sử dụng những ảnh chụp tim của bệnh nhân để tạo ra hệ thống này, lý tưởng nhất là thực hiện trong ngày. Sau khi thiết lập và chạy thử, các bác sĩ lâm sàng có thể kiểm tra các mẫu và kích cỡ van khác nhau và xem loại nào hoạt động tốt nhất, sau đó sẽ sử dụng loại van đó để cấy ghép”.

Bài báo về nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Robotics gần đây. Các độc giả có thể xem một số video về mô hình tim theo link sau: https://newatlas.com/medical/liquid-pumping-heart-models

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/liquid-pumping-heart-models/, 23/2/2023