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杉本真希3D打印具有真实触感的器官模型

3D打印器官模型已经被很多医院应用,它能让外科医生为他们的手术进行充分准备而且增大了手术的成功率。这些具有真实触感的模型还能作为教学工具。杉本真希医生因此研发了“生物建模”技术,它可以通过保水性塑料制作出在触感,重量上,还有其他物理性质上都十分真实的模型。

这个新奇的设计来源于杉本真希在x射线的3D展览上做的研究。他说:“在平时的治疗中我们有些时候需要用到X射线,但是呢,没有这方面知识的病人们总是表现出不理解或是不信任的态度,有时我不得不通过画图的办法试图让他们了解, 但是病人们还是不太能理解。”

幸运的是,杉本真希偶然发现一个开放式的应用OsiriX,可以看到3D的x射线数据,所以能把它安装在手术室旁边一定很有用处。杉本真希将手术图投射到病人的身体上,在手术前他们就可以看到要手术的器官,血管或者别的组织的位置。他说:“这项技术真的是妙不可言,一开始很多同事都不敢相信这项技术能够被用在手术室里,他们还以为我是开玩笑的。”

虽然这项技术已经十分的成功了,但是这只是杉本真希的开始,他将OsiriX收入进自己的软件研发里,想要创造VR和3D打印的可能性,因为他在其中看到了巨大的教育前景。他说:“就拿癌症肿瘤来说,如果你想知道从哪里开刀,要怎么取出来,你就得知道肿瘤的形状和位置。实际上在此之前,手术医生都得要知道肿瘤形状在手里是什么感觉,所以模型是必要的。手术医生对模型的适应相当关键。”

他最终研发了一个全新的器官地复制技术叫做“生物建模”。除了现有的技术可以实现的形状完全相同外,这项技术还能让模型的手感都与实物一样。虽然3D打印的产品都是硬的,但是杉本真希添加了保水树脂这种液体材料。结果是,模型与真正的肿瘤或者器官感觉一模一样。

杉本真希解释说添加的液体材料是最重要的,它需要精确地计算比例才行。他说:“为什么这种材料能让模型这么真实呢?因为碳元素是所有生物的基础,而水也是。液体能让人体会到鲜活的感觉,就像如果我们被切到,就会流血。这歌模型就能复制出这种感觉。”

实际上,杉本真希是第一个研究这项技术的病人,他曾在滑雪时伤到脊椎。他回忆说:“手术医生看了模型和也观察了我受伤的地方,这样手术才更加安全。”

这项技术能被广泛应用,它不仅给了手术医生练习的机会,而且增加了他们的自信心。模型的内部也是很精细的。杉本真希现在正在让它的数据开放化,这得到了来自苹果公司和Autodesk的支持。他说:“我想让这项技术普及到世界各地,拯救更多人的生命。在别的医生注重专利的同时,我想要减少障碍,让我的成果能够被普遍使用。”

文章来源:环球网

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