心血管疾病仍是全球主要死因之一，传统手术培训依赖动物组织或刚性模型，前者面临伦理争议，后者难以还原真实生物力学特性。近日，美国华盛顿大学研究团队在《先进材料技术》期刊发表成果，成功开发出一种能精准模拟左心室运动与二尖瓣动态的3D仿生心脏模型。
该模型采用高仿真柔性材料，通过特殊缝合结构还原天然腱索连接，使心室与二尖瓣的交互更贴近真实生理状态。内部嵌入的麦金本（Macipin）型致动器可模拟心室收缩与瓣膜振动，产生动态组织压力；柔性压力传感器则实时捕捉心腔内变化，为手术效果评估提供精确数据支持。
这一系统专为“边缘对边缘”二尖瓣修复术培训设计，医生可基于患者个体特征模拟血流与心跳，实现个性化术前演练。结合3D打印与软体机器人技术，该方案彻底摆脱对活体动物的依赖，在提升训练安全性的同时显著优化手术技能培养质量。
研究团队强调，该模型不仅是外科医生的理想训练工具，更为血流动力学研究与手术器械创新开辟了新路径，且完全规避了临床风险。对中国医疗行业而言，此类高保真、可定制化的模拟平台有望加速国产手术机器人、智能培训系统及精准医疗方案的研发落地，推动心血管介入治疗向更安全、高效方向迈进。