近日，來自代爾夫特理工大學(xué)的TEchnology研究小組使用3D打印的人類心臟模型開發(fā)了一種新的導(dǎo)管，以拯救心臟患者生命。據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)是由工程師Awaz Ali領(lǐng)導(dǎo)，為了制造進(jìn)行測試導(dǎo)管的心臟模型，他們與3D打印公司Materialise合作。

3D打印的心臟模型是基于現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)制作而成的，并配備了大量的傳感器，可以詳細(xì)說明導(dǎo)管和模型的表面之間的任何接觸。新開發(fā)的導(dǎo)管具有“改進(jìn)的機(jī)動(dòng)性”，可以打開使用導(dǎo)管處理越來越復(fù)雜的心臟手術(shù)的大門。

Ali，項(xiàng)目工程師，目前正在進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置，將通過心血管系統(tǒng)在三個(gè)不同的路徑測試導(dǎo)管。通過使用3D打印的心臟，Ali和她的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能夠記錄完成某些程序所需的時(shí)間，以及分析執(zhí)行各種任務(wù)所需的身體和心理負(fù)荷。這些信息將最終幫助導(dǎo)管的研究和開發(fā)，并且使導(dǎo)管具有更加有效的功能。“我認(rèn)為3D打印模型提供了一種全新的方法來測試我們的儀器，允許我們?cè)诳茖W(xué)有效的模型中進(jìn)行測試，可以輕松地?cái)U(kuò)展額外的要求。”她說。“試驗(yàn)?zāi)Ｐ桶叨仍敿?xì)的解剖結(jié)構(gòu)，如模仿心臟瓣膜和心室壁上的乳頭肌。另一個(gè)主要好處是，我們可以添加我們喜歡的許多額外的要求和規(guī)格。如心房間隔的區(qū)域，心臟中可以打開和關(guān)閉的多個(gè)窗口，以及心臟內(nèi)部局部平滑的表面。”

新的多功能Sigma導(dǎo)管遵循復(fù)雜的曲線，尖端可以以蛇狀進(jìn)行移動(dòng)。它可以遵循S和Z形曲線，以及多平面曲線，對(duì)于我們今天的導(dǎo)管來說，新的導(dǎo)管先進(jìn)太多了。這意味著醫(yī)生可以使用導(dǎo)管進(jìn)行更復(fù)雜的手術(shù)，而不是使用傳統(tǒng)的具有更高程度風(fēng)險(xiǎn)的、更具侵入性的手術(shù)。

代爾夫特理工大學(xué)電子和機(jī)械支持部精密技術(shù)員Remi van Starkenburg根據(jù)Ali的設(shè)計(jì)制作了工作原型。但她需要驗(yàn)證她的理論，這意味著她需要一個(gè)現(xiàn)實(shí)的心臟和血管系統(tǒng)。從傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法來看，Ali會(huì)選擇動(dòng)物測試。但是這就需要面臨一個(gè)倫理問題，以及整個(gè)測試的時(shí)間。為此，Ali向Materialise尋求幫助，并在其幫助下制作了一個(gè)透明的3D打印心臟模型。

隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療模型近來變得越來越重要。 3D打印已允許外科醫(yī)生根據(jù)患者的特定狀況制作模型，并研究外科手術(shù)具體的操作細(xì)節(jié)。不但如此，它還提供了寶貴的教具，這就解決了醫(yī)生不需要直接面對(duì)患者就可進(jìn)行某醫(yī)學(xué)研究。

更重要的是，3D打印的心臟允許團(tuán)隊(duì)測試他們的新設(shè)備與各種理論條件。此外，3D打印的心臟是透明的，這意味著Ali可以清楚地從多個(gè)不同的角度可視化她的導(dǎo)管，并在測試過程中進(jìn)行必要的調(diào)整。一旦使用3D打印心臟的測試程序完成，Ali將在跳動(dòng)的心臟上測試她的導(dǎo)管。屆時(shí)，她將擁有大量的數(shù)據(jù)。

很明顯，3D打印的醫(yī)學(xué)模型可以超越對(duì)特定患者狀況的簡單物理描述。他們可以幫助醫(yī)學(xué)界設(shè)計(jì)和測試新設(shè)備，減少對(duì)動(dòng)物測試的依賴，加快研發(fā)過程。創(chuàng)新項(xiàng)目只是3D打印改變我們?cè)卺t(yī)療領(lǐng)域工作方式的另一個(gè)例子。

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