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三维打印前列腺可以提高外科手术的准确性

健康 89xy 3周前 (11-06) 21次浏览

一个开创性的三维前列腺模型让外科医生在手术前详细探索病人的解剖结构。这种新水平的模拟可以改善患者的结果。

三维打印前列腺可以提高外科手术的准确性

一种新的三维前列腺模型可能会改善前列腺手术的结果。
影像学分:明尼苏达大学m . McAlpine

所有手术都有一定风险。前列腺手术包括勃起功能障碍和泌尿问题。

精确是避免切除健康组织的关键,而成功的关键是做好准备。在给病人做手术之前,外科医生依靠扫描和基本的模拟——但是他们只能做到这么多。

最近几个月,美国国家生物医学成像和生物工程研究所(NIBIB)的一组科学家比以往任何时候都更进一步地推动外科模拟的边界。

新一波三维模型

过去,医学科学家和工程师使用核磁共振扫描和三维打印机制作出精确和个性化的器官模型。虽然视觉上准确,但这些型号的触感和手感远非真实。

然而,NIBIB团队更进一步,创造了一种全新的前列腺模型。

为了创造这一创新,他们与来自许多机构的几个部门的大量工程师和医生合作。

其中包括明尼阿波利斯明尼苏达大学的机械工程、生物医学工程、实验室医学和病理学、泌尿学和外科学系,西雅图华盛顿大学的教育和模拟技术研究中心,以及纽约伊萨卡康奈尔大学的纤维科学和生物医学工程系。

这项新技术不仅看起来像前列腺;感觉也是。eila Selimovi & cacute博士是生物传感器NIBIB项目的负责人,他讨论了这个项目,说:“这个项目说明了机械工程师和医生如何成功地合作,开发新的和有希望的医疗技术。

seli movi & calcute;他继续说,“这种新颖独特的三维打印机与前列腺磁共振成像和前列腺组织样本的结合,使研究人员能够创建一个三维打印的前列腺,在形状、大小和纹理方面模拟真实的器官。”

该模型是使用特制的硅酮聚合物“墨水”创建的,精心设计以模拟前列腺的稠度和机械性能。研究小组的发现已经发表在12月号的《先进材料技术》上。

“这些墨水被用来打印前列腺模型,这导致了一个解剖学上精确的器官模型,具有与实际器官相同的弹性和柔软度。”

迈克尔·麦卡平,博士,首席研究员

早期的前列腺模型对手术规划很有用,但是有了这种逼真的三维模型,甚至可以练习手术——包括探查、切割和缝合等操作。

即时手术反馈

更进一步,该模型包括传感器,当外科医生与它交互时,可以给他们实时反馈。正如麦卡平解释的那样,“你可以像儿童游戏“手术”一样思考这个问题,如果你没有把镊子插进他的腿,就没有取出胫骨,那家伙的鼻子就会亮起来。”

他继续说,“我们对施加在前列腺模型上的压力大小的图形读数与手术患者的鼻子发光平行,表明你必须再试一次——下次稍微温柔一点。”

以下视频展示了三维器官的功能:

“这种定量的实时反馈可能会改变外科医生对个性化医疗和术前实践的看法,”该研究的主要作者、明尼苏达大学的邱博士说。

这项研究显示了多个不同专业之间的合作是多么成功。将来,这些类型的模型可以扩展到其他更复杂的组织和器官。

麦卡平进一步解释道:“我认为这是‘人类X’项目。如果我们能够复制这些组织和器官的功能,也许有一天我们甚至能够创造出用于移植的‘仿生器官’。”

三维手术模型的前景似乎很光明。


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