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3D打印

還原真實血管環境,3D打印模型讓手術提前“實戰演習”

2025China.cn   2022年04月20日

醫療合作伙伴率先

采用3D打印解決方案

  三家機構共同塑造血管保健和醫療設備發展的未來。Kaleida醫療蓋茨血管研究機構(GVI)、布法羅大學臨床和轉化研究中心(CTRC)以及Jacobs Institute分享了關于設計和建立未來血管保健中心的共同愿景。私立醫院系統和大學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人員開發尖端醫療解決方案。對一個研究平臺而言,3D打印技術為改善血管保健帶來了新機遇。

  自成立以來,Stratasys一直是醫療機構的優質合作伙伴,致力于為醫生和研究人員提供出色的醫療建模解決方案。3D打印技術為開發、驗證新一代血管設備,以及創建用于治療復雜疾病的最佳治療計劃提供了巨大的幫助。

3D打印技術為改善血管醫療帶來了全新機遇。

先進的培訓技術

  在以前,手術教育和培訓僅限于教科書、2D掃描、動物試驗以及一種“學徒模式”(在實踐罕見手術前,要經歷漫長的觀察學習階段。)。

  3D打印技術的最新演進讓醫生和研究人員可以創建病患/病理特定的解剖模型,以作教育和研究的用途。

  “我們使用3D打印技術和材料還原了一個真實的的血管環境,這是用任何其他方式都無法實現的?!薄狫acobs Institute的運營和創業主管Mike Springer

  如今,對于一些新的手術,Jacobs Institute的醫生能夠在無風險的環境中,使用患有中風、血栓、動脈瘤和其他病變的患者的3D打印模型提升手術技能,而不用花時間等待培訓。模型經過定制,可呈現不同的解剖結構,因此,參與培訓的醫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生培訓提供了全新的范例。其中包括醫生在治療患者之前,必須完成的外科手術和血管內模擬以及技能評估?!薄狫acobs Institute和Gates Vascular Institute創始人L. Nelson Hopkins博士

  3D打印模型的培訓可以在任何地方進行,避免了在動物和人類尸體上(需在受控環境)操作所帶來的成本和復雜性。不再需要生物危害控制、制冷儲存或現場護理的設施,大幅降低了培訓成本。

  經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,讓培訓更具活力和互動性。此外,還可以在模型中設計各種并發癥,以確保受培訓者首次面臨復雜挑戰時不是面對手術臺上的患者。

使用3D打印血管模型進行培訓的二年級醫學生。

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

加速創新

  3D打印技術使Jacobs Institute能夠加速和改進醫療設備設計。CTRC的團隊還將定制的解剖模型用于產品驗證的臨床測試,以獲取關于設備性能的反饋。

帶有3D打印樣品支架的Micro-CT機器。

  醫療設備制造商越早了解臨床性能和設備與患者解剖結構之間的相互作用,他們就能越快地在臨床試驗之前對設計變更做出響應。當醫生可以在準確模擬臨床表現的實際解剖模型中評估設備時,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備如何根據解剖結構的迂曲度有效地到達大腦。我們設計了具有不同迂曲度的一系列模型,然后對設備進行測試,這個過程在動物和患者身上無法做到,但通過3D打印技術就可以順利簡單地完成?!薄狫acobs Institute首席醫學官、布法羅大學神經外科副主席兼教授和Kaleida Healthcare神經外科中風服務部門主任Adnan Siddiqui博士

  除了提高新設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。分割夾具創建的切片為2毫米厚,插槽可使用200微米的刀片。

(轉載)

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