河北大學(xué)3D團隊打印出高度準確的肝臟模型
來自中國河北大學(xué)附屬醫(yī)院的一個研究小組已經(jīng)證明，3D打印復(fù)雜的1：1肝臟模型的能力低于90美元。由程樹杰教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組聲稱，特定患者的3D打印肝臟模型將有助于改善肝臟手術(shù)計劃。
在醫(yī)療領(lǐng)域，特定患者的3D打印解剖模型變得越來越普遍，因為它們可以為醫(yī)生提供對特定病人病例的精確和切實的理解，并且可以更好地使病人理解他們自己的病情。
近年來，我們看到了一些非常令人印象深刻的3D打印模型，其中最先進的是多色的，有時甚至是多紋理的。然而，這些先進的模型通常是在昂貴的3D打印系統(tǒng)上制造的，而且昂貴的材料使得它們不易獲得。例如，一個精確的1：1 3D打印的肝臟模型，可以花費3000到4500美元之間的任何地方生產(chǎn)多色系統(tǒng)。
為了向更多人提供高精度的手術(shù)模型，河北大學(xué)研究團隊開發(fā)了一種以比以前便宜得多的成本進行3D打印復(fù)雜肝臟模型的方法。
使用兩臺液體冷卻系統(tǒng)的高速LCD-SLA 3D打印機，醫(yī)療團隊已經(jīng)制造出了我們迄今見過的最復(fù)雜的肝臟模型。在制造圖片的模型中，研究人員使用了兩臺UNIZ SLA 3D打印機，但他們指定可以使用任何SLA 3D打印機。
據(jù)報道，由各種不同顏色的光敏樹脂制成的3D打印模型代表肝臟的“三系統(tǒng)肝血管網(wǎng)絡(luò)”，而現(xiàn)有的3D打印肝臟模型僅代表肝臟的兩個血管系統(tǒng)。
這增加了3D打印模型的細節(jié)水平，可以更深入地了解患者的解剖結(jié)構(gòu)，并可以導(dǎo)致更有效的手術(shù)操作，降低出血風險，減少術(shù)后并發(fā)癥。
使用光敏樹脂對肝臟模型的血管網(wǎng)進行3D打印，層厚為0.1mm，精度為0.7mm。為了完成肝臟的形狀，血管模型然后澆鑄在高度透明的樹脂中。其結(jié)果是3D打印的肝臟具有完全可見的內(nèi)部組件，包括靜脈網(wǎng)絡(luò)和腫瘤。
這種3D打印方法不僅減少了用于外科手術(shù)計劃的3D打印肝臟模型的成本，而且還大大縮短了所述模型的打印時間。目前，模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的打印時間只有四個小時左右。不過，正如鄭樹杰教授所指出的那樣，3D打印的肝臟模型目前需要大約30個小時的后期制作時間，所以總有改進的空間。
“程淑杰教授經(jīng)過反復(fù)徹底的驗證，認為目前由河北大學(xué)附屬醫(yī)院開發(fā)的透明，全彩色，高精度手術(shù)前計劃肝臟模型的制造方法，有助于一系列極其困難的，準確和個性化的肝臟手術(shù)，“研究小組在一份聲明中說。
它補充說，3D打印方法也可用于在骨科，神經(jīng)外科，產(chǎn)科，婦科，整形外科和口腔科等領(lǐng)域生產(chǎn)其他同樣復(fù)雜的手術(shù)模型。對于肝臟相關(guān)的應(yīng)用，中國醫(yī)生認為他們的3D打印模型可用于多達80％的肝臟手術(shù)病例。
中國的研究人員說，除了手術(shù)計劃外，3D打印的解剖模型也可以在醫(yī)學(xué)培訓(xùn)中應(yīng)用，并且可以適用于批量生產(chǎn)。事實上，如果將它們用于培訓(xùn)目的，該小組表示可以進一步降低模型的制造時間，因為后處理成型步驟可以避開。
最終，河北大學(xué)的研究人員希望，他們的低成本3D打印方法將為醫(yī)療領(lǐng)域（特別是肝外科醫(yī)生）提供昂貴且耗時的多噴嘴3D打印技術(shù)的替代方案。研究小組在中國珠江醫(yī)院，日本筑波大學(xué)和波蘭Jagiellonian大學(xué)的先前研究成果的基礎(chǔ)上，正在努力改進和推進其新穎的方法，以提高準確度。
編譯自：3ders.org
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