PTC宣布人工心脏研发先驱—东京大学医学研究所使用PTC Creo设计软件开发全人工心脏。东京大学医学研究所在1959年开始人工心脏研究,并自1970年来成功执行多起动物实验。其中,推动研究团队达成目标并于 2016 年开发出完全植入式全人工心脏,其不可或缺的要素就是PTC Creo先进的3D建模能力。
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世界卫生组织(WHO)估计全世界有2千万人患有心脏衰竭,每年新增诊断病例高达2百万例,全球每年约有 5,000例心脏移植。据报导,日本心脏移植平均等待时间为981天。心脏疾病日渐盛行,与心脏捐赠严重不足成为推动人工心脏研究背后的力量。研发出完全可取代人类心脏的植入式人工心脏,将为医学上的重大突破。
人工心脏有两种,一种是全人工心脏,可完全取代人类心脏;另一种是心室辅助器,植入人体,辅助原有心脏的血液运送能力。东大人工心脏研发团队致力于全人工心脏的全面性研究和开发,使用PTC Creo发展出具流体动力磁悬浮叶轮的人工心脏,使用帮浦内血液作为润滑剂(流体动力轴承),可望大幅改善产品的耐用性。2008 年,东大人工心脏研发团队植入全人工心脏于山羊中,该山羊于术后存活153天,创下日本首例全人工心脏存活记录。团队亦采用由血液循环帮浦和体外电源装置组成的气压驱动全人工心脏,也成功让山羊存活532天,此手术仍是目前植入全人工心脏动物中世界最长存活记录。
东京大学自2003年开始运用PTC Creo前ㄧ代的Pro/ENGINEER设计软件,在人工心脏的设计过程中创建3D模型,并于2012年将软件升级为PTC Creo。研究团队认为,下一代全人工心脏将配备非接触式旋转帮浦,并采用 PTC CAD解决方案将信息以可视化方式呈现,提升装置性能、增进效率和耐用性,并设计出能改善血流的帮浦。PTC Creo 3D建模能力在组件加工和流体动力学数值仿真方面亦扮演重要的角色。2014年10月,团队使用 PTC Creo 大幅改善人工心脏模型流体动力轴承的稳定性,成功解决溶血和血栓问题。PTC Creo其创造3D模型的断面和动画、呈现生动易懂的图像数据,亦有助团队成员们共同合作。
东京大学医学研究所生物医学工程学系助理教授暨人工心脏研发团队成员Takashi Isoyama博士表示:「PTC Creo 是我们开发环境不可或缺的一部分,为团队建造人工心脏的标准解决方案。除了组件加工以外,PTC Creo也使设计和研究过程更加顺利,让团队更接近目标、向前迈进一大步。」
PTC全球教育部门资深副总裁John Stuart表示:「PTC致力于协助每个世代解决现实世界的挑战,让我们公司、客户和社会持续蓬勃发展。全人工心脏的研究就是一个绝佳的例子,展现出学术研究机构如何使用PTC的技术解决方案,赋予学生良好的职场竞争力。」(编辑部陈复霞整理)