從2萬元降到600元,河北大學附屬醫(yī)院3D打印肝臟模型新方式
本文投稿人:河北大學附屬醫(yī)院醫(yī)學3D影像打印核心負責人張珂,現(xiàn)在兼當胸外科首席醫(yī)生,任中國醫(yī)生協(xié)會胸外科分會全國青年委員。
南極熊投稿郵箱:3D@nanjixiong.com
跟著3D打印技術的浸透普及,醫(yī)療專業(yè)人士也漸漸認知到他們的價值,3D打印的醫(yī)療模型正在加入世界各地的醫(yī)院。患者特定的器官解剖模型為醫(yī)師供應了接觸和檢驗高難的內部構造的機會,通過醫(yī)療程序了解問題的范疇和確切位子?;颊哌€闊以從模型中受益,這類模型闊以拿來告訴患者情況和醫(yī)治的詳細狀況。
在世界范疇內進行的研發(fā)正在創(chuàng)建在數字醫(yī)療的根基上,但在這類狀況下,越來越多的模型提到了它們真切的立感,因而這項技術的改善始終是中國研發(fā)的焦點,河北大學附屬醫(yī)院程樹杰老師如今正在引入準確的3D打印肝臟模型,以比從前更低的本錢復制打印高難的解剖構造。
針對外科醫(yī)師來說,肝外科手術也許會較為高難,況且針對沒有預約路徑和策劃的1:1準確模型來說,3D打印醫(yī)學模型針對肝臟手術來說已然被認為為1個可行的術前計劃。
3D打印模型將全部肝臟,含蓋內部組織和構造完美的呈現(xiàn)在眼前,針對醫(yī)師來說3D打印肝臟模型已然顯示出顯著的益處,此中首要是提升了手術安全性,減小了術中出血,減小了術后并發(fā)癥??墒鞘忻嫔隙囝伾?,多原料本領的產業(yè)3D打印機自身相當昂貴,乃至準確1:1比率的肝臟模型竟高達3,000美圓4,500美圓(2萬元人民以上),而本錢比較廉價的FDM桌面3D打印機則完全不可供應“高難的嵌合型三體系肝血管網,難以運用于高難的肝臟手術計劃?!啊?/p>
為了減低本錢并獲取醫(yī)療模型的高辨別率,河北大學附屬醫(yī)院程樹杰老師引領的隊伍將眼光轉向立體光刻(光固化)。高速光敏樹脂應用兩臺配備液體冷卻體系的高速LCD-SLA 3D打印機。接著通過采取改善的傳統(tǒng)傳播模塑技術進行準確匹配,完結了高透明度樹脂的患者特定醫(yī)療模型的生產流程。在全部內部構造和肝臟外表平行打印0.1mm的層厚度下,花了不到4個小時的時間,況且在模型中闊以清晰地看見惡性腫瘤。與3D計算機模型的丈量距離相比,打印模型及其相鄰血管的丈量距離偏差均小過0.7mm。在大幅變短打印時間,提升打印精度的前提下,進一步減低了類型制造本錢,大大提升了手術效益和確切性。
這類方式闊以創(chuàng)立1個大概80-90美圓(600元人民幣左右)的全面的,實物大小的肝臟模型。 精度和辨別率來自于SLA 3D打印技術的應用,SLA 3D打印技術比產業(yè)多原料技術擁有更低的資本和原料本錢,同時只要要1個裝配方法,況且偏差過低,不須要多個煩瑣方法。
這個方式并非完美,其有2個首要毛病:一是在于后處置,由于每個模型現(xiàn)在在打印功課和樹脂完結以后須要大概30個小時的工作。 另1個毛病在于更高難的模型,由于“極其高難的外部”時間本錢都有所加大,沒有多噴嘴打印技術的制造優(yōu)勢顯著。 雖然這樣,依據所描繪的守舊預計,通過這類制造方式闊以滿足大概80%的高難肝臟手術需要。
“這個方式的最疏忽義在于大大減低了本錢,同時維持了最大的精度,以及提升了打印速率,這促使3D打印在肝外科行業(yè)的全面運用變成也許?!?/p>
應用隊伍方式創(chuàng)立的模型含蓋準確復制肝臟自身,含蓋準確的外表和高度透明的肝本質,患者確實切腫瘤并且完整的三體系5-6層血管網,此中主血管是1級。血管末端直徑“已然到達了CT切片辨別率的極限”,可供應亞毫米級精度。
“ 程老師經過頻頻徹底的驗證,認定現(xiàn)在由河北大學附屬醫(yī)院開發(fā)的透明,全彩色,高精度手術前策劃肝臟模型的生產方式,有助于一系列極其艱難,確切和個性化的肝臟手術“。
除了用來肝臟外科手術外,這類方式還也許潛在地加入其余醫(yī)療行業(yè),含蓋已然在加快3D打印的不少行業(yè)。河北研究小組注重到了骨科,神經外科,婦產科,整形外科和口腔科。3D打印模型容許醫(yī)療保健供應者直接和直接地了解解剖構造并為手術做籌備。