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3D打印如何应用于泌尿外科领域
来源: | 作者:ahyyxc | 发布时间: 2020-05-29 | 297 次浏览 | 分享到:

来源:中关村在线

自80年代诞生以来,3D打印已经成功地在更多的行业和领域中找到了自己的身影。其中一个领域就是泌尿外科--与泌尿系统有关的医学领域。最近发表在《BJU国际》上的一篇文献综述报道了研究人员利用3D打印技术推动泌尿医学突破极限的最新进展和成就。

教育和手术规划
二维和三维解剖学扫描可用于创建一个精确的、个性化的患者器官模型。然后,这个模型可以被切片,然后由医务人员在内部制作一个低成本的打印模型。观察3D打印的肾脏模型,Knoedler等人试图利用3D打印来提高医学生在诊断恶性肿瘤时的理解力和准确性。研究人员给一组一年级医学生提供了CT扫描和3D打印的癌性肾脏模型作为资源。当要求学生在3D打印的模型的帮助下诊断肾脏时,研究人员发现,与单纯的CT扫描相比,在R.E.N.A.L.肾脏评分的4个指标中,有3个指标的评估结果有所提高(半径、收集系统的接近度和位置)。

同样,Ebbing等人使用3D打印的癌性前列腺模型来帮助医学生精确定位肿瘤。当单纯使用MRI时,学生和专家之间的准确率相差47%。而当学生们可以使用3D打印时,这一差异明显下降到17%。


从MRI扫描(A)到数字模型(B)到3D打印的实物模型(C)。图片来源:BJU国际。

泌尿外科设备
为了补充器官的高分子模型,3D打印还可以用于制造泌尿外科手术的医疗设备。Park等人成功地制作并测试了一套加法制造的树脂瓣膜阀的原型,尺寸只有2.8×5.3mm。这些阀门被连接到输尿管支架上--一种设计用于防止尿液流动受阻的细管--在实验环境中成功地防止了倒流或倒流。研究人员希望进一步发展他们的方法,并希望在真正的临床环境中得到应用。

3D生物打印
也许最酷的应用(不幸的是最不发达的)是用于移植的实际细胞培养物的3D生物打印,尽管还没有成功地制造出任何可用于手术的主要器官。在这个方向上取得了重大进展,Kumar等人成功地3D打印出了肾脏微生物--一种经济的肾脏细胞来源。随着该技术的一些发展,或许环境的改变(如国际空间站),我们有可能在未来几十年内看到整个3D打印的替代器官成为一种选择。

3D生物打印技术的发展。图片来源:BJU国际。

关于3D打印在泌尿外科领域的应用的更多详情,可在题为 "当前三维打印在泌尿外科的应用 "的文献综述中找到。该文献由Michael Y. Chen、Jacob Skewes、Mathilde Desselle、Cynthia Wong、Maria A. Woodruff、Prokar Dasgupta和Nicholas J. Rukin共同撰写。

泌尿外科并不是医学中唯一受益于添加剂制造的方面。在北京清华大学,研究人员通过3D打印出了一种个性化的宫颈组织植入物,以对抗人类乳头瘤病毒(HPV)。这种多孔植入物被装载了抗HPV蛋白,被认为可以鼓励组织再生,同时抑制病毒的传播。在其他地方,在韩国,研究人员3D打印了一种可穿戴式医疗生物传感器,用于个性化健康监测。到目前为止,创造者们已经利用该设备进行睡眠研究,并在运动时测量肌肉的电活动。

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