隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展,3D打印手術(shù)模型在世界各地的醫(yī)院中變得越來越司空見慣,其主要是幫助外科醫(yī)生提供與其目標區(qū)域進行物理交互的機會,并為下一步的程序做好充分準備。雖然這些3D打印手術(shù)模型在一定程度上能夠提高手術(shù)的成功率,但具有現(xiàn)實紋理的模型可以將手術(shù)成功率提高到一個新的水平,這也是為下一代外科醫(yī)生提供教育工具。因此,Sugimoto博士開發(fā)了生物紋理建模,其是在解剖學的基礎(chǔ)上,采用保水性塑料,3D打印具有同等質(zhì)量、現(xiàn)實紋理和其他物理性質(zhì)的器官模型。 這個設(shè)計平臺具有相當長的歷史,其發(fā)展主要歸功于Sugimoto對X射線在3D顯示器上的研究?!安∪说腦射線是真實有效的”Sugimoto解釋道。他們利用醫(yī)學設(shè)備對患者進行診斷,從而得到一個可靠的數(shù)據(jù)源。然而,對于未接受培訓的患者來說,他們無法理解這些圖像,所以,我不得不在紙上繪出他們的器官模型,同時,向他們展示X射線,以此讓他們能夠明白我所講的東西。正如大家所想的那樣,這對于患者來說是一個非常令人不放心且不被患者信服的方法。
幸運的是,Sugimoto發(fā)現(xiàn)了OsiriX。OsiriX是一個開源應(yīng)用程序,它允許用戶以3D方式觀看X射線數(shù)據(jù),并能夠看到X射線圖像的3D效果。為了使這些顯示器更接近手術(shù)臺上的效果,Sugimoto最終采用投影,直接映射到患者的身體,讓患者能夠直觀的看到器官以及血管?!半m然這個技術(shù)非常簡單,但其帶來的影響是不可估量的。”Sugimoto回憶道。起初,我的朋友不相信這些工具能在手術(shù)室中使用,他們以為我只是玩玩而已。
Sugimoto開始將OsiriX納入自己的軟件開發(fā),把VR和3D打印結(jié)合起來,這對于醫(yī)療教育來說有非常巨大的潛力,對于外科手術(shù)來說則有深遠的影響?!耙园┬阅[瘤為例,如果你想知道在哪里做切口以及切除多少,你就需要關(guān)于腫瘤的形狀和位置的信息,”Sugimoto說。而且,對于外科醫(yī)生來說,把患者的患病部位拿在手中近距離直觀是非常重要的。所以,一個3D打印的手術(shù)模型十分必要,而且其還能提供外科醫(yī)生進行交互的機會。
為此,Sugimoto開發(fā)了一種新的器官復制方法--生物紋理建模。雖然現(xiàn)有的器官模型與真實物體的形狀相同,但卻沒有真實物體的紋理。雖然3D打印模型都是剛性的紋理,但Sugimoto通過在保水樹脂中添加液體材料,最終得到了解剖學上的正確的模型結(jié)構(gòu)。其看起來,和那些真實的腎臟或者人體中的腫瘤的形狀和紋理都一樣。
正如Sugimoto解釋的,包含液體材料對于最終結(jié)果是絕對關(guān)鍵的,其目標是通過計算目標組織中的水或其他液體的百分比來實現(xiàn)?!盀槭裁此孔屍鞴倏雌饋矸浅5恼鎸??正如碳是所有生物的基礎(chǔ)一樣,水也是一個器官的基本組成部分?!彼忉屨f。流體是生命的根本,就像我們的皮膚被割破,會有血流出,如果我們擠壓傷口,會有液體流程一樣。
事實上,Sugimoto是第一個發(fā)現(xiàn)這種方法在手術(shù)方面潛力的患者之一,此前Sugimoto在滑雪時遭遇了脊柱損傷。“負責為我治療的外科醫(yī)生能夠通過觸摸我患病部位的真實模型獲得觸覺反饋,因為,他能為我更安全、更準確的執(zhí)行手術(shù)?!盨ugimoto會議說?!八軌蜷]上眼睛,把精力完全集中于手上的觸覺,以此獲得手術(shù)前所需的各種反饋?!?br />
同樣的道理可以應(yīng)用于其他的手術(shù),并以此為外科醫(yī)生提供手術(shù)前的實踐機會,而且這也會在一定程度上增強他們的信心。正如下面視頻中所播放的那樣,你可以看到這些3D打印模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是如此的逼真與詳細。目前,Sugimoto正在推廣他的開源解決方案,這也得到了蘋果和Autodesk的支持。“但是我的工作不應(yīng)該是局限于幾個人;我想讓世界人民都能應(yīng)用到它,以此來改善每個人的生活。因此,我將我的研究結(jié)果帶給大眾,以此降低理解障礙,并為許多醫(yī)生在職業(yè)生涯中獲得最高水平的卓越表現(xiàn)提供幫助?!彼f。
|
|
你可能喜歡
T-code:3D打印下一代編程語言,G代碼的升
南方科技大學開發(fā)高性能MRC-SMP材料 推進DL
硅膠3D打印的最新進展
創(chuàng)想三維K2 Plus測評:完美進化,值得稱贊
推薦課程
神奇的3D打印
SLA3D打印工藝全套培訓課程 - 軟件篇
3D打印月球燈視頻教程 包括完整貼圖建模流
nTopology從入門到精通全流程系統(tǒng)課程