“3D打印人脑”助力脑科医学发展

时间:2015-11-10 09:50来源:慧聪网作者:yeyan 点击:
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摘要:“由于传统软件无法满足我们的需求,所以我们将目标转向了3D打印技术。”加拿大萨斯喀彻温大学的外科医学负责人Ivar Mendez医生说,“在团队的努力之下,历时7个月,我们成功将大量的大脑扫描数据转化成了精确的大脑模型文件。”

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  “由于传统软件无法满足我们的需求,所以我们将目标转向了3D打印技术。”加拿大萨斯喀彻温大学的外科医学负责人Ivar Mendez医生说,“在团队的努力之下,历时7个月,我们成功将大量的大脑扫描数据转化成了精确的大脑模型文件。”

 

  近年来,3D打印技术的进步和创客运动的发展一直相辅相成。在创客们的奇思妙想下,3D打印为我们带来很多以前难以想象的惊喜,其中当然也包括各种医疗方面的应用。而现在,3D打印已经开始在针对大脑的手术中发挥重要作用了。

 

3D打印人脑
 

  对于帕金森、癫痫、严重的强迫症和慢性神经疼痛等疾病,有时候会通过向大脑中插入电极的对脑部进行刺激的方式(深部脑刺激Deep Brain Stimulation)来进行治疗。尽管这种听起来很可怕的手术的危险程度并不太高,但因为大脑本身的复杂程度,要确定电机插入的方式和位置却是一个相对复杂的过程。尤其是在手术实施过程中,医生所能借助的参考标准只有非常细小的脑部穿孔和屏幕上的脑扫描图。

 

  据报道,近日Mendez医生就打算进行一项这样的手术——他需要将电极插入一位病人的大脑并刺激该病人大脑的两个不同区域,但是这位病人大脑结构的复杂性和不规则性让脑扫描图的方式变得异常困难,传统的软件不能为Mendez医生确定出一条合适安全的手术路径。

 

3D打印人脑
 

  于是Mendez医生转而寻求3D打印技术的帮助,在萨斯喀彻温大学工程学院的帮助下,他很快组建了一个由工程师、核磁共振专家、神经学专家和放射科医生组成的工作团队。在该团队的努力之下,他们成功将大量的大脑扫描数据转化成了精确的大脑模型文件。

 

  整个工程耗时达7个月之久,他们终于打造了一个复杂的大脑仿真结构原型。但最初采用的橡胶类材料的表现效果并不够好,于是该团队又对更多不同的材料进行了测试。最终在两周之前,他们终于找到了合适的合成橡胶材料并打印出了人类历史上首个精确的人类大脑复制品!现在他可以完全使用这个模型来模拟其手术过程。

 

  Mendez医生解释说:“因为你不完全清楚,就真的可能出错。但当有了一个完全精确的复制品的时候,就能实施这样的手术了。”

 

  Mendez医生的这个项目用到了一种新型的合成橡胶材料,它的形状维持非常牢固,经过挤压也能弹回原状。

 

  而这个3D打印的人脑不仅能帮助Mendez医生实施手术,更是一件艺术品:“我是一位神经外科医生,但我也有艺术方面的兴趣。对我来说,这就是美的实例。我想未来我们也许还能实现今天难以实现或无法实现的手术。我觉得在未来的20年、也许25年,我们就将能够打印生物材料了,我们也许还能直接打印器官。”

 

3D打印器官也许现在听起来像是天方夜谭,但事实上,3D打印心脏支架、替代骨骼等已经有了临床上的应用。现在Mendez医生已经完成了对这位病人大脑结构的分析,让我们预祝他手术成功。
【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
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