芬兰研究人员使用3D打印改进鼻腔手术计划

时间：2020-07-16 09:21 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

        中国3D打印网7月16日讯，芬兰坦佩雷大学的一组研究人员尝试了一种使用3D打印的鼻腔手术准备新方法。为了确定3D打印是否可以现实地复制鼻腔的解剖结构以及通过它的气流，研究小组着手扫描并打印了一组内部鼻道。对印刷品的大量分析表明，该技术可能可以用作一种更快，成本更低的鼻压力计评估方法。
手术计划
        在规划高风险手术时，医疗专业人员以前曾使用过各种肢体和器官的建模和打印。在关键的手术前阶段使用这些模型可以帮助提高手术的成功率，因为它有助于可视化。或者，也可以在教室中使用3D打印模型作为萌芽医学生的教学工具。
        然而，根据研究人员，尚未将3D打印用于内部鼻腔通道的建模。他们将其归因于鼻子的相对复杂性，使其难以保持精确度，而精确度是检查气流等敏感事物时的关键。取而代之的是，鼻子的3D模型通常采用硅树脂铸造，而粒子图像测速（PIV）和计算流体动力学（CFD）则用作技术分析工具。不幸的是，生成和分析这些模型是一个缓慢，费力且通常很昂贵的过程-3D打印希望替换这一过程。

测量患者和相应的PLA模型。图片来自坦佩雷大学。
3D打印的鼻道
         该团队首先对五名患有慢性鼻充血的成年患者进行了锥形束计算机断层扫描（CBCT）扫描。选择CBCT是因为与常规CT扫描相比，它的辐射剂量相对较低。使用MATLAB将扫描数据转换为3D可打印格式，然后使用Slic3r对其进行准备和切片。为了在可能的情况下保持尺寸精度，省去了支撑，所有打印均在带有PLA的Lulzbot Taz 4 3D打印机上完成。
        为了准确地将印刷品与患者的鼻子进行比较，对PLA的所有部分进行了CBCT扫描。从两个扫描组的上颌窦体积看，虽然被认为与实际值范围非常接近，但3D打印的部件略有偏离1.05立方毫米。
          最后，将印刷零件的气流阻力与患者鼻子的气流阻力进行比较。这是通过使用一种称为鼻压力计的仪器完成的，该仪器是专门为此目的而制造的。在病人身上使用它很简单，但是印刷件需要一定的DIY技巧，因此研究人员将管子连接到印刷件的背面，并将另一端卡在鼻子上以进行科学研究。两组的抵抗力值相似，研究小组得出结论，他们以前看不见的3D打印鼻腔通道方法显示出临床应用的巨大希望。

病人的CBCT扫描和相应的PLA鼻压力测量法模型。图片来自坦佩雷大学。
医学模型的3D打印超出了学术界。数字制造服务提供商Fast Radius和总部位于英国的医疗技术公司Axial3D最近宣布了一项新的“ DICOM到打印”服务，该服务面向北美的外科医生和医院。他们计划通过提供微米级精确的，特定于患者的解剖模型来改善手术计划。

在昆士兰州的其他地方，研究人员发布了一项研究，该研究挑战了FDM在产生解剖结构重建中的适用性。该团队声称，复制品中的错误和缺陷可能会通过欠佳的治疗计划对患者造成伤害，并希望通过他们的工作来优化过程。

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(责任编辑：admin)

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