3D打印

还原真实血管环境,3D打印模型让手术提前“实战演习”

2025China.cn   2022年04月20日

医疗合作伙伴率先

采用3D打印解决方案

  三家机构共同塑造血管保健和医疗设备发展的未来。Kaleida医疗盖茨血管研究机构(GVI)、布法罗大学临床和转化研究中心(CTRC)以及Jacobs Institute分享了关于设计和建立未来血管保健中心的共同愿景。私立医院系统和大学研究中心之间展开这项前所未有的合作,帮助研究人员和临床从业人员开发尖端医疗解决方案。对一个研究平台而言,3D打印技术为改善血管保健带来了新机遇。

  自成立以来,Stratasys一直是医疗机构的优质合作伙伴,致力于为医生和研究人员提供出色的医疗建模解决方案。3D打印技术为开发、验证新一代血管设备,以及创建用于治疗复杂疾病的最佳治疗计划提供了巨大的帮助。

3D打印技术为改善血管医疗带来了全新机遇。

先进的培训技术

  在以前,手术教育和培训仅限于教科书、2D扫描、动物试验以及一种“学徒模式”(在实践罕见手术前,要经历漫长的观察学习阶段。)。

  3D打印技术的最新演进让医生和研究人员可以创建病患/病理特定的解剖模型,以作教育和研究的用途。

  “我们使用3D打印技术和材料还原了一个真实的的血管环境,这是用任何其他方式都无法实现的。”——Jacobs Institute的运营和创业主管Mike Springer

  如今,对于一些新的手术,Jacobs Institute的医生能够在无风险的环境中,使用患有中风、血栓、动脉瘤和其他病变的患者的3D打印模型提升手术技能,而不用花时间等待培训。模型经过定制,可呈现不同的解剖结构,因此,参与培训的医生会接触到在治疗实际患者时遇到的各种限制。

Iyer博士在治疗患者之前的手术演练期间评估患者特定的心脏模型。

  “3D血管模型为下一代医生培训提供了全新的范例。其中包括医生在治疗患者之前,必须完成的外科手术和血管内模拟以及技能评估。”——Jacobs Institute和Gates Vascular Institute创始人L. Nelson Hopkins博士

  3D打印模型的培训可以在任何地方进行,避免了在动物和人类尸体上(需在受控环境)操作所带来的成本和复杂性。不再需要生物危害控制、制冷储存或现场护理的设施,大幅降低了培训成本。

  经过处理的尸体不再具有活体组织的感觉,而3D打印模型可以更逼真地模拟一系列活体组织。这些模型上有操作点、传感器和血流模拟,让培训更具活力和互动性。此外,还可以在模型中设计各种并发症,以确保受培训者首次面临复杂挑战时不是面对手术台上的患者。

使用3D打印血管模型进行培训的二年级医学生。

这种3D打印血管试验台模型可以为医疗设备设计师和工程师提供宝贵的设备性能反馈。

加速创新

  3D打印技术使Jacobs Institute能够加速和改进医疗设备设计。CTRC的团队还将定制的解剖模型用于产品验证的临床测试,以获取关于设备性能的反馈。

带有3D打印样品支架的Micro-CT机器。

  医疗设备制造商越早了解临床性能和设备与患者解剖结构之间的相互作用,他们就能越快地在临床试验之前对设计变更做出响应。当医生可以在准确模拟临床表现的实际解剖模型中评估设备时,临床前验证测试工作可得到大幅改善。

  “最近,我们测试了一个特定设备如何根据解剖结构的迂曲度有效地到达大脑。我们设计了具有不同迂曲度的一系列模型,然后对设备进行测试,这个过程在动物和患者身上无法做到,但通过3D打印技术就可以顺利简单地完成。”——Jacobs Institute首席医学官、布法罗大学神经外科副主席兼教授和Kaleida Healthcare神经外科中风服务部门主任Adnan Siddiqui博士

  除了提高新设备在患者治疗过程中的性能,从实际解剖试验中收集的早期反馈信息也可帮助设计师避免昂贵且可能失败的动物试验。

  用于啮齿动物大脑解剖的3D打印切片板。分割夹具创建的切片为2毫米厚,插槽可使用200微米的刀片。

(文章来源:Stratasys 3D打印)

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