3D打印医学应用:下次外科医生手术前,可以先把器官3D打印出来练练手

3D 打印已经在医学上有了很多棒棒的应用,如36氪曾经报道过的为羊打印半月板,为病人打印义肢等。一个英国和马来西亚的研究团队已经尝试用多种材料打印出了仿真皮肤、头骨、脑质和肿瘤,帮助学生安全地练习一些高危外科手术。

在美国,密歇根大学的两个博士生为两个患有过度动态性呼吸道塌陷(气管支气管软化症)的儿童打印出了特制的器官夹板,既不阻碍儿童气管肌肉的发育,也不会让他们的身体产生任何排斥反应,同时可以帮助支撑气管。

但是另一个最广泛使用的也是最简单的是,用病人的 CT 扫描图像打印出等比大小的器官模型,可以帮助外科医生更好地计划和准备手术。这个过程所需的技术都不算复杂,比如加州一对夫妻就做到了。

2013 年 8 月,精神治疗师 Pemela 在摘除甲状腺几个月后突然感到头痛,在丈夫 Balzer 的强烈要求下她做了磁核共振扫描,结果发现左眼后面长了一个三厘米的肿瘤。起初他们去医院,医生认为这种情况在女性中很常见,一年之内再复查一次即可。

但是之前做摘除甲状腺手术的经验告诉他们,应该寻找最前沿的科技来解决问题。当时典型的甲状腺摘除手术都会从喉咙中切入,那样会有很不舒服的长期恢 复阶段。后来他们找到位于匹兹堡大学医学中心的机器头颈手术中心,用比人类手臂更小的机器臂精准地完成手术,患者的痛苦也少很多。

几个月后,Pemela 又做了一次磁核共振扫描,放射医生告诉她肿瘤已经长大了一些。Balzer 在一家从事 3D 模型设计、扫描和打印公司,他将两次的图像导入到 Photoshop 中仔细比对,发现这是一次误诊,应该是由于测量点错误导致的,事实上肿瘤大小并没有变化。这次误诊让 Balzer 很崩溃,他决定更进一步,将扫描结果转化成 3D 模型,更加直观准确地观察 Pemela 的病情。

他下载了一个叫InVesalius的免费软件,来自巴西一个研究中心,用于将 MRI 和 CT 扫描数据转化成 3D 图像。之后他把模型上传到了Sketchfab, 分享给全国的神经外科医生,询问是否有新的治疗方法。果然,这次依然是 Pemela 摘除甲状腺的那个手术中心,一个神经科医生同意尝试从她的左眼眼睑开一个切口,用微型钻头进行手术。在 3D 模型的帮助下,医生调整了手术方案,最终经过八个小时的手术,95% 的肿瘤被成功切除,三周后 Pemela 就开始正常工作生活了。

事实上,生成 3D 图像只需超声波扫描就可以做到,甚至不需要磁共振扫描。如果将这些图像上传到云端,就可以分享给世界各地的医生。目前一个叫Butterfly Network的创业公司已经在做相关设备和云服务,2014 年 11 月获得了 1 亿美元的融资。他们提供的服务中还包括一些自动诊断,如新生儿的腭裂等等,并且具备学习能力。

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来源:36氪

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