大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于手术3d打印建模的问题,于是小编就整理了2个相关介绍手术3d打印建模的解答,让我们一起看看吧。
3D打印技术怎么适用在医疗?
工业4.0时代,3D打印技术以乘风破浪之势为各行业开辟全新的生产模式。在医学领域更是得到了广泛的探索和临床实践,特别是3D膝关节骨缺损的打印技术、股骨头坏死、颈椎、腰椎疾病等骨科领域,帮助许多不能正常行走的患者重新站立行走“走回”健康生活。随着医疗的发展和国家医疗保险政策的实施,3D打印机需求将急剧增加。当医疗遇上3D打印,会碰撞出怎样的火花呢?3D打印在医学领域又能有哪些应用呢?
1、药物
通过在3D打印机中加入装有化学物质的容器,3D打印机可以合成用户所需的药物。这将大大降低药品生产成本,减轻患者负担。
3D打印技术对药物制造的影响主要有4个:实现药物活性成分的个性化定制;剂量的个性化定制;形状的个性化定制;使药物拥有特殊的微观结构,改善药物的释放行为,从而提高疗效降低药物副作用。
2、医疗模型
医疗3D打印机模型允许医生在手术前直观地看到手术部位的三维结构,并帮助医生***手术***。特别是对于复杂的手术,它有助于降低手术风险,提高手术的成功率。
3、植入物
个性化定制人工骨骼在临床应用中的需求特别大,因为人体骨骼形态不规则,个体形态差异较大。有实验收集临床复杂胫骨平台骨折病例和常用胫骨平台钢板CT数据,骨折三维重建、虚拟复位,建立钢板三维模型库,然后进行内固定方案的数字化设计。3D 打印技术可以成型微小复杂结构,在植入物应用上有着得天独厚的优势。
3D打印骨折复位模型和钢板模型,3D模型按数字设计内固定方案进行模拟手术,结果显示3D打印技术结合数字化设计可有效提高复杂胫骨平台骨折内固定植入效果。
4、组织、器官
3D人造器官打印机分为喷墨人造器官打印、微挤压成型人造器官打印和激光***人造器官打印,根据其工作原理,这三种打印机在打印再生组织和器官方面各有利弊。
虽然目前有生物3D打印器官并非功能完整,结构完整,但在药物筛选测试、疾病研究领域已经开始发挥作用。***用3D打印的器官和组织可以有效提高药物的筛选成功率。
5、口腔
3D打印的数字化口腔技术为牙科行业带来了高精度、成本低、高效率的优点,以及符合标准化生产链相符的口腔数据。减少医生手工制作模型,义齿等牙科产品的时间,将精力回归到口腔疾病的诊断和口腔手术本身。
怎么看第一个3D打印柔性心脏的产生?
近日色列特拉维夫大学研究人员宣布,他们成功以病人自身的组织为原材料,3D打印出全球首颗拥有细胞、血管、心室和心房的“完整”心脏,这在全球尚属首例。
这项技术最大的亮点,是打印的“墨水”,它来自于人体自身的组织和细胞。而使用患者自己的组织对于消除植入物引发免疫反应和被排斥的风险,提高移植的存活率和生存时间极为重要。
心脏移植从此有了新希望吗?
现在这样说还为时过早。这项技术目前只是一个粗糙的原型,要进一步往前推进,还需要克服重重的难题。
1 这个心脏只有兔子心脏大小,对人来来说还是太小了。要打印更大的器官组织,还需要面临许多工程上的挑战。
2 无法打印出所有血管。只有大血管,缺乏小血管和毛细血管的结构,可能无法实现真正的生物学功能。
3 心肌细胞的特点是有自律性,能产生有节律的电活动,并通过心脏内的传导系统进行传导,以指挥心脏收缩。 如何实现人造心脏的电活动的自律性,以及构建传导系统,这更是一个难题。
还不能直接应用于人体,要直接3D打印出可以适用于人体的心脏,还需要很长的一段时间吧。这不仅仅是3D打印就能[_a***_]的,需要有合适的材料,有心脏的基因信息,再通过基因重组的方式来做人体心脏,非现在的技术所能解决。目前的3D打印心脏,还是更多的用于研究,和手术前的预演。
对于许多电子设备来说,部件损坏或者老化之后往往只需要用新的替换掉就完事了。而对于人类来说,皮肤上的小损伤或许还能自我修复,但像缺个胳膊、少个器官这样的缺陷就没这么简单了,人类并不能像有些低等生物一样被切成两半之后还能再生出组织器官。此外,人体器官的衰老本身更是一个任何人都不能逆转的过程。
要是人类也能像电脑一样能随时替换最新最好的部件,时刻保持更新该有多好。
▲图自:Pixabay
当然,组织器官移植早已经不是什么新鲜事了,近些年甚至还有人尝试注射年轻人的血液让自己变年轻这样的事例报道(实际效果并未经科学证实),不过有需求就必然要有供给,当今天尚有许多病人因等不到合适的器官配型而只能眼睁睁看着自己的生命流逝时,通过器官移植让自己长生不老多少就显得有些不切实际了。
不过也正因如此,最近以色列的研究人员就利用 3D 打印技术创造出了世界上第一颗具有完整结构的 3D 打印心脏,而这样的技术或许在将来的器官移植、疾病治疗以及全人类的寿命延长等问题上都有广阔的前景。
具体来说,在该实验中,研究人员首先在人体内提取出了网膜组织,再将其中的细胞从细胞外基质(ECM)上提取出来。提取出的细胞被重新编码为能分化成心肌细胞及内皮细胞的多能干细胞,而细胞外基质则被做成了定制化的温敏性水凝胶。随后,细胞被封装进水溶胶里,被制作成「生物墨水」(Bioink)用来打印。
▲3D 打印心脏过程原理图,图自:Advanced Science
到此,以上就是小编对于手术3d打印建模的问题就介绍到这了,希望介绍关于手术3d打印建模的2点解答对大家有用。