日本多家機構推進噴墨3D打印心臟模型的批量化生產
3D打印心臟模型已成為醫生進行心臟手術預規劃和教學的重要工具,特別是在兒童的心臟手術領域,由于兒童的心臟小而復雜,掌握手術技術很難,通過心臟模型進行手術預規劃有助于醫生更加仔細地準備手術,縮短手術時間,進而減少手術過程中心臟停止跳動的時間,從而降低兒童的手術風險。
為此,日本國家循環器官疾病研究中心、3D打印公司crossEffect、Minister of Pediatric Circulation、Screen Holdings和化學公司Kyoeisha聯合推進3D打印兒童心臟模型的批量定制化生產工作。
心臟模型批量化生產將采用噴墨3D打印技術,該技術的最明顯的特點就是速度更快,可滿足緊急心臟手術對手術規劃模型的需求。以往通過定制化的模具制造心臟模型,不僅成本高,而且至少需要4到5天時間,而在兒童心臟手術中手術時機至關重要,4-5天的交期對于很多緊急手術來說是來不及的。
心臟模型的制造工藝包括CT掃描數據處理、3D建模和3D打印,整個過程在2天內即可完成,制造成本也顯著降低。3D建模工藝使用的是crossEffect開發的內臟器官建模系統,可在CT掃描中提取所需數據。3D模型文件由Screen Holdings的噴墨3D打印機進行定制化生產,打印中用到的樹脂材料和支撐材料是由Kyoeisha公司提供的。
用以上工藝制造出來的3D打印心臟模型有一個可延展的柔軟紋理,目前開發人員仍在繼續努力讓模型的構造更加精確,最終在明年實現批量生產。除了術前模擬,3D打印心臟模型也可以作為一種培訓年輕醫生的工具。借助模型,年輕醫生不僅可以看清真實心臟的樣子,還可以觸摸和在其上動刀操作。
據中國3D打印網了解,國內醫學界對兒童心臟病領域的數字化技術也十分重視,例如上海兒童醫學中心的小兒先天性心臟病研究所與3D醫學建模、3D打印軟件解決方案及3D打印服務的領導者Materialise公司合作,建立了集兒科醫學影像圖像數字化建模、3D模型制作加工、數字化醫學臨床應用轉化的研究、實現與推廣為一體的多學科綜合研究中心,結合上海兒童醫學中心臨床資源優勢,圍繞計算機醫學影像處理,3D打印輔助疾病診斷,臨床個體化治療方案規劃,數字化虛擬手術設計,臨床器件開發等小兒臨床疾病相關的3D數字、精準、個體化研究和治療開展相關科研、培訓和服務工作。
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