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南京3d打印公司:3D打印医疗模型应用

作者:武汉易成三维科技有限公司 日期:2022-06-24 点击:570
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武汉易成三维是国内领先的3D打印综合方案供应商,始终专注于制造、教育、科研、军工等领域,迄今为止已为约600所著名高校、科研院所、约10000个企业机构提供专业的3D打印设备、服务及平台化数字智造应用方案。

针对患者的医疗模式可降低医院成本,更好地为医生做好准备,并改善患者的治疗效果。看看3D打印医疗模型的最新进展和最佳打印机。

3D打印在高度创新的医疗行业中已经牢固确立,迄今为止,该行业仍是增材制造领域最大的市场之一,仅次于航空航天。可能的应用清单很长,包括3D打印药物,假肢,植入物,手术工具,当然还有医疗模型。

尽管模型在医疗保健中的应用已有几个世纪,但与传统模型或3D图像相比,从患者扫描中生成并由训练有素的医疗专业人员确认的患者特定医疗模型具有广泛的优势,例如:

  • 更好地了解患者特定的解剖结构
  • 更好的医疗诊断
  • 更好的术前计划,从而缩短手术时间
  • 基于模拟的外科培训和教育
  • 开发针对患者的手术指南和工具
  • 开发患者专用植入物
  • 更好的患者咨询和教育

从罕见的肿瘤到包含复杂血流流体动力学的心脏模型,真人大小和极其精确的3D打印医疗模型通过使医生能够计划甚至实践各种方法以及尺寸或预装医疗设备来提高外科手术的质量和安全性。在手术室节省的时间减少了额外手术的可能性,并且已被证明可以改善术后结果并缩短患者住院时间。

事实上,2022年的一项研究发现,支持3D打印的术前计划和培训在当今的医疗保健中具有“变革性”。

针对特定患者的模型允许医疗保健的更大个性化,提高患者满意度,降低焦虑并缩短恢复时间。当医学术语本身可能令人困惑时,他们向患者传达有关其特定状况的信息。

以科罗拉多州儿童医院的凯斯实验室为例。心脏病专家Jenny Zablah使用3D成像技术和内部3D打印来创建她所谓的“纪念品模型”,作为焦虑父母的教育工具。根据她的同事加雷斯·摩根(Gareth Morgan)的说法,“很多家庭真的不明白他们的孩子出了什么问题。但我可以把它带到一个家庭,然后说,这是你女儿的主动脉。它看起来像这样,这就是问题所在, 这就是我们要做的。这很强大。当珍妮把这些模特放下来时,是眼泪,是拥抱。从来没有人这样解释过。

除了专利之外,3D打印解剖模型还有助于医生诊断和计划治疗。在一个针对一名出生时患有心脏缺陷的四岁儿童的案例研究中,医生与打印机制造商Stratasys和科罗拉多大学一起创建了几个用于术前分析和手术计划的模型。使用一种称为4D Flow MRI的扫描技术,该团队可以分析患者通过心腔和血管的极其复杂的血流,然后将其处理并以全彩色打印(见下文)。接下来,医生打印了一个针对患者的3D打印模型并切成部分,以便更好地了解心脏解剖结构。

模型还用于计划术后护理并预测患者可能遇到的长期问题。在3D打印机制造商的案例研究中,以色列骨科专家Vidal Barchilon博士说:“保持真人大小的3D模型的能力使我能够更好地了解骨折的结构,计划手术,并试图了解骨折的未来局限性。

以色列Meir医疗中心肩骨科主任Barchilon表示,使用3D打印模型进行术前计划可以缩短手术时间,因为他可以确认板和螺钉测量的兼容性。

节省时间对当今的医院尤其重要。根据最近的一项研究,由于COVID-19大流行,到2022年年中,医院可能会面临大量选择性手术积压,尤其是骨科病例。任何节省时间和改善结果的新流程都将受到高度需求。

7个步骤的医疗模型:

  1. 以数字成像和医学通信 (DICOM) 标准格式获取患者特定的医学图像(MRI、CT、超声等)。
  2. 使用软件和人类专业知识的组合处理DICOM图像,以定义感兴趣的解剖结构并生成3D文件。
  3. 获得认证专业人员对 3D 文件的批准,并生成称为 STL 的 3D 可打印文件。
  4. 处理 STL 文件以进行打印,包括生成支撑结构。
  5. 在内部打印 3D 文件或发送到第三方打印服务。
  6. 对打印件进行后处理(如果是在内部打印),以移除支撑、抛光、标签等。
  7. 提供给外科医生,患者,医生或医学生。

模型的用途始终是起点。患者教育模式可能不需要像手术计划模式那样精确。实践模型可能需要不同的材料或全色。用于诊断目的的模型需要牢记监管指南。

接下来,是数据。CT扫描,MRI和其他医学成像数据可以直接发送给第三方提供商(例如Materialise的HeartPrint,一种以各种材料和颜色3D打印心脏模型的服务),或者组合在软件中以生成单个可打印文件。

虽然专注于医疗模型应用的专业软件并不是绝对必要的,但有几个解决方案提供了有吸引力的功能,并且有几个被美国FDA批准用于生成用于诊断目的的医疗模型。(请参阅下面的“影响医疗模型的法规”部分。

例如,来自软件和打印机制造商Materialise的Mimics inPrint集成到您医院的工作流程中,并将医学图像数据(DICOM文件)转换为3D解剖模型。该公司的另一项产品是其软件D2P(DICOM到打印)3D模型软件,使外科医生,放射科医生,实验室技术人员和设备设计人员能够创建诊断质量的数字3D模型和物理3D打印