연구원들은 실제 심장 조직의 질감을 모방한 유연한 재료를 사용하고 다중 재료 잉크젯 3D프린팅 프로세스를 사용하여 복제본을 프린팅했다.

MIT 기계 공학과의 박사후 연구원인 Andrew Capulli에 따르면 "외과의사는 종종 2D 이미지에서 수술을 시각화하기 위해 상상력에 의존해야 하며 항상 정확하지는 않다." 팀의 목표는 외과 의사가 수술을 미리 연습하고 절차를 더 잘 이해할 수 있도록 복제품을 만드는 것이었다.

복제본은 MRI 데이터로 만들어지며 심장 조직을 모방한 부드럽고 유연한 소재와 구조적 지지를 제공하는 단단한 소재의 두 가지 소재로 인쇄된다. Capulli는 "심장 조직을 모방할 수 있을 만큼 충분히 유연하면서도 수술 조작 중에 변형되지 않을 만큼 충분히 강한 복제본이 필요했기 때문에 우리가 사용한 재료와 방법이 중요했다."라고 말한다.

소프트 로보틱스 저널에 발표된 이 팀의 연구는 복제품이 선천성 심장 결함이 있는 환자의 수술을 계획하고 연습하는 데 사용될 수 있음을 보여준다. MIT 조교수이자 이 연구의 저자 중 한 명인 Ellen Roche에 따르면 "복잡한 심장 결함이 있는 아이가 있다면 이미 여러 차례 수술을 받았을 수 있으며 다음 수술을 받고 싶지 않을 것이다. 결과를 상당히 확신한다.”

팀은 이 복제품이 의대생과 레지던트의 심장 수술 교육에도 사용될 수 있다고 믿는다. Roche는 “너무 복잡하고 환자마다 다른 것을 훈련하는 것은 어렵다. 해당 환자에게 특정한 물리적 모델이 있으면 매우 유용할 수 있다.”

이 기술은 아직 실험 단계에 있으며 임상 환경에서 사용되기 전에 더 많은 연구와 테스트가 필요하지만 연구자들은 언젠가 심장 외과 의사의 표준 도구가 될 수 있기를 희망한다. Capulli는 "이러한 복제품이 환자의 결과와 수술 훈련을 개선하는 데 도움이 될 수 있다는 것을 생각하면 흥분된다."라고 말한다.