Prototypster如何打印俄罗斯第一个人类心脏硅胶3D模型的故事

心脏的第一个模型是使用三维打印技术从硅树脂“生长”而来的，它可以使仍在猪的心脏上练习技能的外科医生，居民大大简化生活。尽管猪的器官在许多方面都与人类接近，但唯一有利于它们的论据是可及性。反过来，硅胶心脏是用于教育运营的可重用模拟器。它可以让您切开一个切口，然后缝合它，等等，以了解医生心脏需要多少次。原型设计师将谈论我们如何在俄罗斯率先制造出如此独特的器官。


医学是3D打印的最大应用之一。科学领先于科幻小说：现在，它可以打印骨头，头骨植入物，皮肤，血管甚至癌性肿瘤。
最近，在世界各地，他们正在努力切换到像我们的心脏这样的模拟器。例如在英国，诺丁汉特伦特大学（Nottingham Trent University）展示了一种用几种类型的硅胶印刷的心脏。尽管三维打印越来越便宜，可以让您进行越来越多的实验，但是制作人体器官仍然是一项艰巨而又不寻常的任务。

心事

开发用于康复治疗的高科技硬件和软件系统的公司“ INNORTA”向我们求助于该项目的实施。首次打印彩色石膏心脏模型的尝试失败，因此我们开始寻找另一种材料。
根据真实心脏的断层图像创建了3D模型。根据3D打印机上的三维模型，主模具首先是由塑料制成的，而在此模具上，我们已经制成了由硅树脂铸造的模具。当选择用于印刷母版的材料时，最大程度的细节化的可能性已成为决定性的标准。在这种情况下最合适的是聚酰胺激光烧结技术（选择性激光烧结），您可以制作出薄壁但坚固的设计，并具有出色的细节。

第一个由有机硅制成的印刷心脏样品必须手动进行少许修饰，用橡皮泥增厚一些壁。后来对模型进行了视觉更改，从而改善了最终结果。还可以选择将心脏打印成零件-这种技术称为旋转成型。代替单个模型，我们获得了多个零件的模型，这些模型简化了模具的创建。印刷后的产品零件被粘在一起并定型，去除它们之间的接缝。



心脏的第一个有机硅原型使人们有可能了解Prototypster 3D打印在医学中的潜力。目前，我们正在为旋转心脏制造系统开发图纸。计划将有机硅模拟器提供给整个俄罗斯的诊所，以培训未来的外科医生。

如何创建更准确的模型

世界经验表明，我们需要努力：今年6月底，美国西密歇根州海伦·德沃斯儿童医院的Spectrum Health专家宣布，成功引入了常见的成像方法，可以产生患者心脏的三维解剖模型。计算机断层扫描（CT）和三维超声心动图的

集成（3DTEE）已成功应用于打印混合3D模型。为了获得最大的准确性和细节，专家们向他们添加了另一个工具- 磁共振成像（MRI）。



Spectrum Health团队使用专用软件通过各种方法记录图像。计算机和磁共振成像是用于可视化3D模型的工具。医学博士Joseph Vetukattil表示，三维超声心动图（3DTEE）使3D打印模型成为先天性心脏病患者的可能。

每种仪器都有其自身的优势，可以总体上提高3D打印的质量和细节：CT可以准确地传达心脏的外部解剖结构，MRI在测量体积方面优于其他方法，包括左右心室以及心脏的肌肉组织，以及3D超声心动图可提供最佳的心脏瓣膜可视化。

新的打印技术对于心脏病医生和外科医生可能非常有用。混合模型将使医生能够更成功地诊断和治疗心脏病，包括改善手术计划。通过患者心脏的3D模型，您可以决定在哪些情况下使用外科手术干预，在哪些情况下无需手术干预并使用其他已知方法进行治疗。

（来源Spectrumhealth.org）

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN383447/