根据世界卫生组织 (WHO) 的数据，全球有将近 2000 万人患有心力衰竭，并且每年新增 200 万病例。这些患者中有很多可以通过新的心脏而重获新生，但令人悲哀的事实是，根本没有足够的捐献者。 因此，他们只有苦苦等待。 东京大学医学院的放射和生物医学工程系的研究人员希望改变这种状况。在日本，心脏病患者等待移植心脏的平均时间为 981 天，超过了两年半的时间。如果东京大学的团队能够生产一种与人体器官功能相当的人造设备，他们就可以替代发生病变的心脏并让患者恢复健康，或者，至少让他们的循环系统能够维持足够长的时间，以便找到捐献者。 从 20 世纪 50 年代起，医生一直在使用机械泵在手术期间维持患者的生命。但直到现在，机械泵还是只能短时间替代心脏，这与找到新器官可能需要的 900 多天的时间相比相差甚远。 因此，通过将 PTC Creo 用作设计软件，东京大学的研究人员开始基于水力悬浮叶轮泵为一系列创新性机械模型进行原型制作和测试。通过将患者的血液作为润滑剂，该设计确保了运动部件不会互相接触。结果，具有不同寻常的功效和耐用性的完全型人工心脏诞生了。 有多么不同寻常呢？2008 年，一只植入了该团队设计的完全型人工心脏的山羊存活了 153 天。另一只植入了该产品的气动型变型的山羊存活了 532 天，这是迄今为止此类设备的最佳表现。 现在，这些研究人员表示，他们可能只需要几个月的时间就能开发出一个可植入解决方案，可以完全取代人类心脏并且比迄今为止行业中的任何同类产品都更加耐用。 利用 PTC Creo 研究生物工程 东京大学的团队使用 PTC Creo Parametric 通过数字方式精确地设计小巧复杂的心脏并进行建模。通过使用 PTC Creo Simulate 这个扩展，他们在离制作物理原型还很早的时候就测试了 3D 模型的性能（例如，评估流体力学性能）。 “由于能够及早发现和解决问题，PTC Creo Simulate 为我们避免了大量返工并节省了大量时间，”助理教授 Isoyama 说，“利用该软件，我们可以采用由分析主导的设计方法，并根据从数字测试中获得的反馈不断优化模型。” PTC Creo 非常适合大学里随着不同的研究人员参与项目而快速变化的环境。“我很快学会了 PTC Creo，就像团队中的其他专家一样。”项目成员兼见习医师 Yurimoto 说。 随着大量团队成员将他们多样化的专业知识带入到项目中，这种易用性非常重要。此外，PTC Creo 还让团队能够更好地了解他们所制造的产品。 “这是一个团队式的设计方法，即让专注于各个领域的人员分别研究机械设计、传感器、电子元件和流体流动，”Isoyama 说，“如果没有 3D 模型，您就无法将形状可视化、运行模拟以及为心脏优化我们期望的性能。” 2016 是人工心脏技术的重大突破之年？ 东京大学的研究人员最近取得了工程方面的一个突破性进展，由此显著提高了模型中使用的流体动力轴承的稳定性。这就是他们现在声称其完全型人工心脏可能在 2016 年完全实现的一个原因。 “对于能够为东京大学的创新性研究提供支持，我们感到非常激动，”PTC 高级副总裁 John Stuart 说，“PTC 认为，我们的公司、客户和社会的持续成功依赖于让每一代人能够解决现实中的难题。” 完全型人工心脏研究是一个非常有代表性的例子，它展示了学术机构如何使用 PTC 的领先技术解决方案不仅培养下一代劳动力，而且还为不久的将来打造更美好的生活。
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