หากพูดถึงอวัยวะภายในร่างกายมนุษย์ที่มีรูปร่างซับซ้อนและมีหน้าที่ที่สำคัญเป็นอันดับต้น ๆ ในร่างกายก็คงจะหนีไม่พ้น ‘หัวใจ’ ที่คอยสูบฉีดเลือดให้ไหลเวียนไปเลี้ยงทั่วร่างกาย
- F3DB หุ่นยนต์สำหรับการพิมพ์ 3 มิติภายในร่างกายสิ่งมีชีวิต
- แก้ปัญหาระบบนิเวศทางทะเล ด้วยปะการังเทียมจาก 3D Printing
- ล้ำไปอีกขั้น 3D Printing พิมพ์เซนเซอร์และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้แล้ว !
แต่หัวใจแต่ละดวงเองก็มีขนาดและรูปทรงที่แตกต่างกันออกไปตามแต่ละบุคคล การวินิจฉัยก่อนการผ่าตัดแต่ละครั้งจึงมีความเสี่ยงที่แตกต่างกันออกไปตามลักษณะของบุคคล นักวิจัยจาก MIT จึงได้พัฒนาวิธีการผลิตแบบจำลองหัวใจเทียมจากการพิมพ์ 3 มิติที่มีรูปร่างและสูบฉีดเลือดได้มีประสิทธิภาพเหมือนหัวใจของจริงขึ้นมา
หัวใจเทียมเพื่อการช่วยแพทย์วินิจฉัยก่อนผ่าตัด
ต้องบอกก่อนว่าหัวใจเทียมที่พัฒนาขึ้นนี้ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อนำมาใช้ในร่างกายมนุษย์แต่อย่างใด แต่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อช่วยเหลือแพทย์ในการตรวจสอบหัวใจที่มีความคล้ายคลึงกับของจริงและช่วยในการวินิจฉัยและประกอบการตัดสินใจก่อนการผ่าตัดจริง ทีมวิศวกรของ MIT จึงได้พัฒนากระบวนการพิมพ์ 3 มิติที่สามารถสร้างหัวใจเทียมที่มีความยืดหยุ่น อ่อนนุ่ม และสามารถจำลองความสามารถในการสูบฉีดเลือดแบบผู้ป่วยได้ขึ้นมา
โดยในขั้นตอนแรกนั้นทีมวิจัยจะเปลี่ยนข้อมูลภาพของหัวใจผู้ป่วยให้กลายเป็นโมเดล 3 มิติและนำมาพิมพ์ขึ้นด้วยวัสดุโพลิเมอร์ (Polymer based ink) เพื่อให้ได้เป็นหัวใจเทียมที่มีความยืดหยุ่นและมีลักษณะเหมือนกับหัวใจของผู้ป่วยจริง ๆ และวิธีการนี้ยังรวมไปถึงการพิมพ์จำลองในส่วนของหลอดเลือดแดงใหญ่ (Aorta) ได้อีกด้วย
สำหรับขั้นตอนการเลียนแบบวิธีสูบฉีดเลือดของหัวใจนั้น ทางนักวิจัยก็ได้ใช้ปลอกหุ้มที่คล้ายกับปลอกแขนที่ใช้ในการวัดความดันโลหิตมาพันรอบหัวใจและหลอดเลือดแดงใหญ่เทียมเอาไว้ โดยเมื่อทำการเชื่อมปลอกหุ้มนี้เข้ากับระบบนิวเมติกส์หรือระบบที่ใช้การอัดอากาศส่งไปตามท่อ นักวิจัยก็จะสามารถปรับแต่งและสร้างจังหวะของการสูบฉีดที่คล้ายกับหัวใจของมนุษย์จริง ๆ ขึ้นมาได้
การสร้างแบบจำลองหัวใจเทียมนี้จึงสามารถช่วยให้แพทย์สามารถพิมพ์แบบจำลองหัวใจที่สมจริงเพื่อนำมาทดลองหาวิธีการผ่าตัดที่ดีที่สุดให้แก่ผู้ป่วยได้ก่อนการผ่าตัดจริง ซึ่งจะช่วยลดทั้งความเสี่ยงและสร้างวิธีการที่เหมาะสมให้ผู้ป่วยแต่ละคนได้เป็นอย่างดี ผู้ป่วยที่ต้องผ่าตัดหัวใจในอนาคตต่อจากนี้ก็คงจะโล่งใจกันได้มากขึ้นแน่นอนครับ
