在对某人进行手术之前，如果心脏外科医生能够检查病人心脏的物理模型，将是非常有帮助的。现在应该很快就能做到这一点--而且该模型将实际泵送液体，就像病人的真实心脏泵送血液一样。

在先前研究的基础上，麻省理工学院/哈佛大学的一个团队开发了一个过程，首先将病人心脏的多个医学图像转换成一个三维计算机模型。然后，该模型被用来指导3D打印机生产一个柔软的、可拉伸的聚合物心脏复制品。

接下来，气动套筒（类似于用于测量血压的套筒）被包裹在模型上。当空气被抽入和抽出这些套筒时，套筒底部的小气泡会膨胀和收缩。这导致心脏模型也做同样的动作，只不过是相反的--当气泡膨胀并压在它身上时，它就会收缩，然后当它们收缩时，又会膨胀到原来的状态。通过这种方式，该模型可以泵出一种液体，作为实际血液的替代品。

此外，还可以在模型的主动脉上放置另一个套筒，然后对该套筒进行充气，以模拟主动脉狭窄--一种主动脉瓣变窄的情况。

然后，医生们可以尝试使用不同类型的合成瓣膜，这些瓣膜目前被用来将天然瓣膜重新打开。在实践中，当他们去做实际的瓣膜植入手术时，性能最好的合成瓣膜已经在手边，随时可以使用。

到目前为止，科学家们已经使用医学扫描来3D打印15名主动脉狭窄患者的主动脉和左心室模型。这些模型不仅准确地复制了在患者实际心脏中测量到的血压和流量，而且在安装类似于一些患者所接受的合成瓣膜时，它们也以同样的方式作出反应。

哈佛大学的Christopher Nguyen助理教授是这项研究的共同作者，他说："病人将完成他们的成像，反正他们也是这样做的，我们将利用这一点来制造这个系统，最好是在一天之内。启动和运行它之后，临床医生可以测试不同的阀门类型和尺寸，看看哪种效果最好，然后用它来植入。"

由麻省理工学院副教授Ellen Roche领导的这项研究的论文最近发表在《科学机器人》杂志上。