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3D打印

還原真實血管環(huán)境,3D打印模型讓手術(shù)提前“實戰(zhàn)演習(xí)”

2025China.cn   2022年04月20日

醫(yī)療合作伙伴率先

采用3D打印解決方案

  三家機(jī)構(gòu)共同塑造血管保健和醫(yī)療設(shè)備發(fā)展的未來。Kaleida醫(yī)療蓋茨血管研究機(jī)構(gòu)(GVI)、布法羅大學(xué)臨床和轉(zhuǎn)化研究中心(CTRC)以及Jacobs Institute分享了關(guān)于設(shè)計和建立未來血管保健中心的共同愿景。私立醫(yī)院系統(tǒng)和大學(xué)研究中心之間展開這項前所未有的合作,幫助研究人員和臨床從業(yè)人員開發(fā)尖端醫(yī)療解決方案。對一個研究平臺而言,3D打印技術(shù)為改善血管保健帶來了新機(jī)遇。

  自成立以來,Stratasys一直是醫(yī)療機(jī)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)合作伙伴,致力于為醫(yī)生和研究人員提供出色的醫(yī)療建模解決方案。3D打印技術(shù)為開發(fā)、驗證新一代血管設(shè)備,以及創(chuàng)建用于治療復(fù)雜疾病的最佳治療計劃提供了巨大的幫助。

3D打印技術(shù)為改善血管醫(yī)療帶來了全新機(jī)遇。

先進(jìn)的培訓(xùn)技術(shù)

  在以前,手術(shù)教育和培訓(xùn)僅限于教科書、2D掃描、動物試驗以及一種“學(xué)徒模式”(在實踐罕見手術(shù)前,要經(jīng)歷漫長的觀察學(xué)習(xí)階段。)。

  3D打印技術(shù)的最新演進(jìn)讓醫(yī)生和研究人員可以創(chuàng)建病患/病理特定的解剖模型,以作教育和研究的用途。

  “我們使用3D打印技術(shù)和材料還原了一個真實的的血管環(huán)境,這是用任何其他方式都無法實現(xiàn)的。”——Jacobs Institute的運(yùn)營和創(chuàng)業(yè)主管Mike Springer

  如今,對于一些新的手術(shù),Jacobs Institute的醫(yī)生能夠在無風(fēng)險的環(huán)境中,使用患有中風(fēng)、血栓、動脈瘤和其他病變的患者的3D打印模型提升手術(shù)技能,而不用花時間等待培訓(xùn)。模型經(jīng)過定制,可呈現(xiàn)不同的解剖結(jié)構(gòu),因此,參與培訓(xùn)的醫(yī)生會接觸到在治療實際患者時遇到的各種限制。

Iyer博士在治療患者之前的手術(shù)演練期間評估患者特定的心臟模型。

  “3D血管模型為下一代醫(yī)生培訓(xùn)提供了全新的范例。其中包括醫(yī)生在治療患者之前,必須完成的外科手術(shù)和血管內(nèi)模擬以及技能評估?!薄狫acobs Institute和Gates Vascular Institute創(chuàng)始人L. Nelson Hopkins博士

  3D打印模型的培訓(xùn)可以在任何地方進(jìn)行,避免了在動物和人類尸體上(需在受控環(huán)境)操作所帶來的成本和復(fù)雜性。不再需要生物危害控制、制冷儲存或現(xiàn)場護(hù)理的設(shè)施,大幅降低了培訓(xùn)成本。

  經(jīng)過處理的尸體不再具有活體組織的感覺,而3D打印模型可以更逼真地模擬一系列活體組織。這些模型上有操作點、傳感器和血流模擬,讓培訓(xùn)更具活力和互動性。此外,還可以在模型中設(shè)計各種并發(fā)癥,以確保受培訓(xùn)者首次面臨復(fù)雜挑戰(zhàn)時不是面對手術(shù)臺上的患者。

使用3D打印血管模型進(jìn)行培訓(xùn)的二年級醫(yī)學(xué)生。

這種3D打印血管試驗臺模型可以為醫(yī)療設(shè)備設(shè)計師和工程師提供寶貴的設(shè)備性能反饋。

加速創(chuàng)新

  3D打印技術(shù)使Jacobs Institute能夠加速和改進(jìn)醫(yī)療設(shè)備設(shè)計。CTRC的團(tuán)隊還將定制的解剖模型用于產(chǎn)品驗證的臨床測試,以獲取關(guān)于設(shè)備性能的反饋。

帶有3D打印樣品支架的Micro-CT機(jī)器。

  醫(yī)療設(shè)備制造商越早了解臨床性能和設(shè)備與患者解剖結(jié)構(gòu)之間的相互作用,他們就能越快地在臨床試驗之前對設(shè)計變更做出響應(yīng)。當(dāng)醫(yī)生可以在準(zhǔn)確模擬臨床表現(xiàn)的實際解剖模型中評估設(shè)備時,臨床前驗證測試工作可得到大幅改善。

  “最近,我們測試了一個特定設(shè)備如何根據(jù)解剖結(jié)構(gòu)的迂曲度有效地到達(dá)大腦。我們設(shè)計了具有不同迂曲度的一系列模型,然后對設(shè)備進(jìn)行測試,這個過程在動物和患者身上無法做到,但通過3D打印技術(shù)就可以順利簡單地完成?!薄狫acobs Institute首席醫(yī)學(xué)官、布法羅大學(xué)神經(jīng)外科副主席兼教授和Kaleida Healthcare神經(jīng)外科中風(fēng)服務(wù)部門主任Adnan Siddiqui博士

  除了提高新設(shè)備在患者治療過程中的性能,從實際解剖試驗中收集的早期反饋信息也可幫助設(shè)計師避免昂貴且可能失敗的動物試驗。

  用于嚙齒動物大腦解剖的3D打印切片板。分割夾具創(chuàng)建的切片為2毫米厚,插槽可使用200微米的刀片。

(轉(zhuǎn)載)

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