逼真的人工器官三維打印模型及設(shè)計展示
由明尼蘇達(dá)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組擁有3D打印逼真的人造器官模型，模仿真實器官的精確解剖結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能和外觀以及vi設(shè)計系統(tǒng)。
3D打印技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)中，為醫(yī)生提供指導(dǎo)，指導(dǎo)如何通過使用這種方法制作原型模型來治療實際病人。
現(xiàn)在，這種做法被帶到了一個新的水平，由明尼蘇達(dá)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，他們有3D打印逼真的人造器官模型，模仿真正的解剖結(jié)構(gòu)，機(jī)械性能，以及真實器官的外觀和感覺。
研究人員說，雖然病人的人工器官并不意味著要由實際的病人植入，但外科醫(yī)生可以使用它們來進(jìn)行手術(shù)，以改善病人的技術(shù)和結(jié)果。
“我們對術(shù)前實踐開發(fā)下一代的器官模型，解釋說：”首席研究員Michael McAlpine，在明尼蘇達(dá)大學(xué)的科學(xué)和工程的“我們是3D打印器官模型幾乎都是在觀看一個完美的復(fù)制品，一個人的器官感覺大學(xué)機(jī)械工程副教授，使用定制的3D打印機(jī)和vi設(shè)計系統(tǒng)。“
他說，這些模型可能是“游戲改變者”，幫助外科醫(yī)生更好地計劃和實踐手術(shù)，使他們在將病人的生命置于潛在危險之前抓住錯誤。“我們希望這將在手術(shù)過程中減少醫(yī)療差錯的挽救生命，”McAlpine說。
Robert Sweet博士，泌尿科醫(yī)師在華盛頓大學(xué)曾在明尼蘇達(dá)大學(xué)，走近McAlpine和他的團(tuán)隊尋找更精確的3D打印模型的前列腺手術(shù)實踐。
目前，大多數(shù)3D打印器官模型在外科醫(yī)生的用處方面有局限性，因為它們是用硬塑料或橡膠制成的。這阻礙了外科醫(yī)生準(zhǔn)確預(yù)測和復(fù)制器官在手術(shù)過程中的身體行為。事實上，它們的外觀和感覺與實際人體器官明顯不同，而且在手術(shù)過程中很難切開或縫合。
由明尼蘇達(dá)大學(xué)團(tuán)隊創(chuàng)造的器官是完全不同的，他們采用定制的硅基油墨被“調(diào)諧”精確匹配的幾個病人的前列腺組織的實際力學(xué)性能。研究人員然后連接軟、vi設(shè)計系統(tǒng)、3D打印傳感器的器官模型，觀察反應(yīng)模型的前列腺在壓縮試驗和應(yīng)用各種手術(shù)工具。
“傳感器實時反饋給外科醫(yī)生多少力可以用在手術(shù)過程中不損傷組織，”凱艷秋說，明尼蘇達(dá)大學(xué)機(jī)械工程博士后研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊的論文發(fā)表在該雜志的先進(jìn)材料技術(shù)研究。“這可能會改變外科醫(yī)生如何考慮個性化醫(yī)療和手術(shù)前的實踐。”
未來的研究計劃希望研究人員利用這種新的方法，用多種墨水來打印更復(fù)雜的器官，例如腫瘤或畸形的逼真模型。這有助于外科醫(yī)生檢查特定腫瘤患者的腫瘤切除或糾正并發(fā)癥的各種策略。
該小組還試圖利用超越手術(shù)實踐和實際應(yīng)用創(chuàng)造人工器官移植模型，McAlpine說。
他說：“如果我們能夠復(fù)制這些組織和器官的功能，我們有一天可能甚至可以為移植創(chuàng)造“仿生器官”。”。我稱之為“人類騰飛vi設(shè)計系統(tǒng)”計劃。這聽起來有點像科幻小說，但是如果這些合成器官看起來、感覺和行為像真正的組織或器官，我們不明白為什么我們不能按要求打印它們來代替真正的器官。