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心臟病心房顫動(dòng)（或稱AFib）是最常見的心臟節(jié)律紊亂，會(huì)導(dǎo)致患者具有不規(guī)則的，通常是快速的心跳，其擾亂從心臟到身體其他部分的血液流動(dòng)。 AFib影響了600多萬美國人，每年導(dǎo)致超過750,000例住院治療。雖然一些AFib患者幸運(yùn)地只有一些由該疾病引起的問題，但有一部分人則不那么幸運(yùn)，遭受嚴(yán)重的并發(fā)癥，可能需要藥物治療甚至手術(shù)。

右心房心臟電活動(dòng)的熱圖投射到的計(jì)算機(jī)模擬模型上

外科醫(yī)生使用心臟導(dǎo)管設(shè)備來繪制心臟的電活動(dòng)，這也可以用于檢測患者心跳中的節(jié)律紊亂。但是這些設(shè)備通常只有一種尺寸，這使得很難捕獲那些不規(guī)則的心跳。斯坦福大學(xué)的一組研究人員正在努力尋找建立定制心臟裝置的新方法，他們正在使用3D打印來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。擁有生物工程背景的二年級(jí)醫(yī)學(xué)生Kevin Cyr說：“我正在使用3D打印工具設(shè)計(jì)心臟測繪導(dǎo)管，這是外科醫(yī)生用來繪制心臟電活動(dòng)并發(fā)現(xiàn)干擾的設(shè)備?！?/p>

這些器件是小而薄的柔性硅樹脂膜，具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的小孔，每個(gè)孔都有一個(gè)電極。

自從我們看到有關(guān)3D打印心臟導(dǎo)管的內(nèi)容已經(jīng)有幾年了，這有望意味著3D打印設(shè)備只是隨著時(shí)間的推移而改進(jìn)。斯坦福大學(xué)心臟外科助理教授Anson Lee博士幾年前開始研究心臟電測量。 Cyr有興趣創(chuàng)建能夠從研究轉(zhuǎn)向臨床實(shí)踐的醫(yī)療技術(shù)，并于去年加入該團(tuán)隊(duì)?，F(xiàn)有的一刀切式心臟導(dǎo)管使用電極接觸心臟表面并測量其電活動(dòng)。該團(tuán)隊(duì)保留了電極，但通過在MRI或CT掃描期間記錄心臟的圖像文件來定制設(shè)備以適合每個(gè)人的心臟?！拔覀兛梢詮?fù)制那個(gè)患者特有的自然幾何和解剖結(jié)構(gòu)，”Cyr解釋說。

然后可以將這種解剖結(jié)構(gòu)和幾何結(jié)構(gòu)應(yīng)用于定制的3D打印設(shè)備，一種薄而柔韌的硅膠膜，帶有網(wǎng)孔，每個(gè)孔都有一個(gè)小電極。一旦3D打印設(shè)備放置在心臟心房表面，就可以非常精確地跟蹤特定區(qū)域的電活動(dòng)?！拔覀兛梢酝昝赖卦敿?xì)繪制這個(gè)矩形信息網(wǎng)格，而不必?fù)?dān)心缺少信號(hào)，接觸不良或類似的東西，否則可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤，”Cyr解釋道。設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)被發(fā)送到計(jì)算機(jī)，然后計(jì)算機(jī)創(chuàng)建描述某些區(qū)域的電活動(dòng)的記錄。記錄用于制作該活動(dòng)的熱圖，然后外科醫(yī)生依賴該熱圖來確定哪些區(qū)域需要治療。

雖然斯坦福大學(xué)的3D打印心導(dǎo)管設(shè)備目前僅用于心臟的外層，但研究人員正在努力研究它們是否可以進(jìn)一步開發(fā)它們，以便更準(zhǔn)確地繪制心臟內(nèi)部表面并測量節(jié)律性干擾。

使用足球，Cyr演示了該設(shè)備如何測試心臟表面

根據(jù)Cyr的說法，研究小組將需要幾年的時(shí)間來完善他們的3D打印心導(dǎo)管裝置，這些裝置尚未在人類身上進(jìn)行測試，盡管它們已經(jīng)符合“足球”的要求，雖然這些設(shè)備對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域非常有幫助，但團(tuán)隊(duì)研究的主要目標(biāo)是找到人類心臟中發(fā)生更多不規(guī)則電活動(dòng)的問題點(diǎn)，然后擺脫它們以恢復(fù)正常的電流。