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有效的真实感 改善复杂手术的医生培训效果

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生物医学和技术集成中心 (CBMTI) 是马来西亚马来亚大学的商业附属机构,3D 打印对他们的创新至关重要。CBMTI 采用 PolyJet  技术提供各种服务,包括定制医用植入物、新型设备的原型和用于手术规划的患者模型。但是 CBMTI 真正脱颖而出的原因是,它 能够打造具有临床效果的精密培训模型。

CBMTI 最初成立时,培训神经外科医生的方式主要依赖真实的患者病例、尸体 解剖和计算机模拟方面发挥指导作用。为了改善培训效果,该中心迈出了开创性 的一步,开始采用 3D 打印。CBMTI 的第一台 3D 打印机仅使用单一材料打印 制作外观准确的模型,但是如果要模拟人体病理学,则需要昂贵、耗时的后期处 理。应用 PolyJet 3D 打印技术后,这种情况发生了改变。 “购置 Stratasys 多材料打印机后,我们就可以打印模型模拟如鼻子纹理、鼻 子内层,以及鼻子后面更硬的组织。我们发现这种方法非常有用,特别是在指 导实习生处理不同材料时更是如此。”CBMTI 主任、医学博士 Vicknes Waran  表示。 

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利用逼真的患者模型进行更充分的准备 

目前,CBMTI 可以制作细致的多材料 3D 打印模型,用来模拟真实解剖结构, 甚至是特定患者的肿瘤。通过采用先进的多材料 3D 打印技术,CBMTI 可以制 造出表面和内部具有不同纹理和密度的模型,就像真实的人体部位一样。 Waran 医生称:“[Stratasys] J750 有助于我们创建具有不同纹理和颜色的模 型,用这些复杂模型更好地模拟真实组织的触感和外观。利用 Connex,我们可 以在用于手术模拟的打印模型内模拟逼真的人体组织层,如皮肤、骨骼、硬脑 膜、大脑和肿瘤。” CBMTI 与各个领域的领导者合作开发培训课程,根据希望训练医生处理的手 术,确认拥有相应解剖和病理结构的患者。然后,CBMTI 工程师将患者的 CT   MRI 扫描结果转化为数字文件,并根据目标解剖结构的物理、触觉和颜色选 择最适合的材料。为了增强临床真实感,CBMTI 甚至研究出了使用支撑材料的 方法,而支撑材料通常需要从最终模型上去除。 CBMTI 首席运营官 Yuwaraj Kumar Balakrishnan 说道:“我们还融入了流体动 力学等特性,以便模拟神经外科内镜手术。我们发现,利用这些模型训练的外科 医生在处理复杂的手术时准备地更充分,因为他们可以通过这些模型不断练习, 直到能够完美实施手术。”

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医疗模型的行业领导者

最近,该中心与马来亚大学的 Prepageran Narayanan 教授合作开发了一项计 划,旨在培训外科医生处理耳鼻喉科手术。 “当您使用肿瘤或病变的 3D 模型时,颜色非常重要。只有看到色彩差异,才能 确定是否处在正确的解剖平面上。”Narayanan 表示。“现在,您可以使用根据 患者病理制作的模型,在开始手术之前模拟整个手术。

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