[3d打印醫(yī)療]醫(yī)生手術(shù)磨刀石 仿生3D打印心臟及人體器官

說到仿生學(xué)，就是跟生物3D打印相關(guān)了，具體的小編也解釋不清楚，畢竟不是這個(gè)生物專業(yè)的。今天之所以給大家?guī)磉@篇文章，其實(shí)就是讓大家看到，我們3D打印行業(yè)一直在不斷前進(jìn)，相比于以前的3D打印心臟及人體器官來說，今天帶來的仿生3D打印器官已經(jīng)有相當(dāng)程度的改善。首先，同樣是為醫(yī)生練習(xí)解剖提供方便，避免在真人手術(shù)中造成失誤。其次，與以往模型不同的是，用這種仿生3D打印加工出來的器官，與真器官幾乎一模一樣，當(dāng)醫(yī)生在解剖時(shí)，甚至為出現(xiàn)流“血”現(xiàn)象。再次，就是由于其仿生程序非常高，與真器官太像，所以極大成功的模擬了在真人手術(shù)中的種種困難和知識(shí)要點(diǎn)。不多說了，接著往下看吧。

近日，羅切斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（URMC）的研究人員開發(fā)出一種構(gòu)建人體器官模型的新方法。用這種方法制造出來的器官在外觀和觸覺上跟真實(shí)的器官幾乎是一模一樣的，被切割開后，甚至還會(huì)出現(xiàn)流血現(xiàn)象。

這種新方法是開創(chuàng)性項(xiàng)目“用于一次身體學(xué)習(xí)體驗(yàn)的模擬無生命模型（Simulated Inanimate Model for a Physical Learning Experience，SIMPLE）”的成果，該項(xiàng)目由泌尿科教授Ahmed Ghazi和神經(jīng)外科醫(yī)生Jonathan Stone領(lǐng)導(dǎo)。

之前，外科手術(shù)訓(xùn)練依賴于硬性塑料人體部位復(fù)制品。現(xiàn)在，SIMPLE能制造出可穿刺、可解剖的逼真器官。Ghazi和Stone先將醫(yī)療掃描轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)生成設(shè)計(jì)，然后再利用3D打印創(chuàng)建出器官模具，最后將一種高級(jí)水凝膠注入模具中。

“我們創(chuàng)造的模型在外觀、觸覺和反應(yīng)上很像活的器官，受訓(xùn)者和外科醫(yī)生借此可以復(fù)制與真實(shí)手術(shù)相同的經(jīng)驗(yàn)，”Ghazi說。

Ghazi和Stone很大程度上將他們的成功歸功于3D打印的發(fā)展。在過去兩年中，他倆一直在不斷努力與改進(jìn)。據(jù)e鍵打印了解，他們先將來自MRI、CT或超聲掃描的圖像轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），隨后用這些CAD文件來3D打印出器官模具，最后將一種特別的水凝膠和冷凍固體注入模具中。

由此產(chǎn)生的器官的逼真度是無可置疑的，更重要的是，SIMPLE項(xiàng)目使外科醫(yī)生能在一個(gè)比以前更加準(zhǔn)確的模型上更新他們的技能和學(xué)習(xí)新的外科技術(shù)。以前只能觀察手術(shù)或在尸體上練習(xí)的醫(yī)學(xué)生現(xiàn)在也能在3D打印模型上進(jìn)行練習(xí)。

Ghazi和Stone并不滿足于只創(chuàng)建解剖模型，他們希望能復(fù)制完整的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)。將工具放到正確的位置上、移開其他器官、夾緊血管、移除腫瘤都是手術(shù)中的關(guān)鍵組成部分。這意味著除了構(gòu)建病變器官外，Ghazi和Stone還需要?jiǎng)?chuàng)建出病變器官周圍的組織結(jié)構(gòu)，以便復(fù)制整個(gè)手術(shù)過程。

為了做到這一點(diǎn)，Ghazi和Stone的團(tuán)隊(duì)模擬出人體的整個(gè)組成部分，如皮膚、脂肪、人工肌肉組織和其他相鄰器官。他們甚至還為人工血管連上了紅色染料袋，切割時(shí)血管會(huì)“流血”。

在一個(gè)案例中，Ghazi和Stone還創(chuàng)建了一個(gè)膽囊切除術(shù)模擬，借此學(xué)生可以進(jìn)行一次完整的手術(shù)，從最初的切口到最后的膽囊切除。

以目前的3D打印生物技術(shù)來說，打印真實(shí)可用的心臟還有段距離，還有很多難關(guān)等著科學(xué)家們?nèi)ソ鉀Q，相信在不久的將來，3D打印的心臟必將可真實(shí)替代在病人體內(nèi)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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