我国每年有大量结构性心脏病患者需手术治疗,当前医学影像技术难以提供精准的心血管解剖结构信息,尤其是复杂结构性心脏病准确的诊断更是临床上的难题。3D打印技术特有的材料成型方式较适合制备具有复杂内部结构的医学实体模型。3D打印实体心脏模型可直观呈现心脏内部及血管的精确三维解剖结构,有助于精准理解结构位置和相对空间关系。目前该方向上研究大多是利用硬质材料打印患者的心脏模型,仅仅展示了心脏的解剖结构和各部分的空间位置关系。而3D打印构建软质的心脏模型,并以此为基础进行实体模拟手术,用于辅助诊断和手术规划的研究,国内还少见报道。另外,基于数字化技术的虚拟手术术前规划,难以真实直观的反映实际手术的操作,模拟效果往往与真实情况会有较大的偏差。与CT医学影像数据的对比显示,3D打印技术可准确构建实体室间隔缺损心脏模型,且尺寸精度达到了±5um。利用PolyJet 3D打印技术具有的多材料共混合打印系统,设计与构建具有不同邵氏硬度的软性数字化材料,通过力学表征,比较了杨氏模量、断裂强度、粘弹性、玻璃化转化温度和抗撕裂强度等重要的力学性能,优化并选择了最适用于模拟心脏组织力学性能的数字化材料,用于实体模型构建和模拟手术仿真。基于材料的本征力学性能,运用有限分析进行高精度的手术过程仿真,准确构建实体软质心脏模型内部的内应力与应变分布,检验仿真手术可实施性,并为进一步开发多材料非均质软性仿真心脏模型提供力学分析依据。