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【中國智能制造網 新聞】日前，美國明尼蘇達大學成功地創造了生動的3D打印器官復制品，可以幫助外科醫生更好地進行手術計劃和實踐，有望減少手術過程中的醫療失誤來拯救患者生命。該團隊現在正在為這個創新的3D打印系統尋求，他們相信它可以很容易地應用于生產更復雜的器官。
助力手術訓練 美研發附加傳感器的3D打印器官模型
功能全面的可移植器官可能是醫療行業3D打印技術的下一個重大步驟，但這還有一段路要走，目前生物工程師正試圖完善小型組織的制造。3D打印在生產人工版本的器官方面取得了長足的進步，器官通常被用作外科手術的指導。明尼蘇達大學的一組研究人員近申請了自己的開創性技術，該技術成功地創造了為生動的器官復制品。
明尼蘇達大學機械工程系副教授Michael McAlpine是2017年科學家和工程師總統早期職業獎(PECASE)獲得者。他表示，“使用我們的定制3D打印機，我們的3D打印器官模型幾乎的仿制個人器官的外觀和感覺......我們認為這些器官模型可以幫助外科醫生更好地進行手術計劃和實踐。我們希望通過減少手術過程中的醫療失誤來拯救患者生命。”
幾年前，McAlpine在普林斯頓成立了McAlpine研究小組，并且因3D打印“仿生耳朵”的發展而受到關注。集團早期的項目之一是使用自己的定制3D打印機生產微小、可伸縮的電子感應設備。這些設備可以用作手術機器人的仿生皮膚，或者直接打印到人體皮膚上的新一類可穿戴設備。
研究人員將人造器官的發展視為手術指南，為三名患者的前列腺進行MRI掃描和組織標本。他們測試了組織，然后使用了定制的有機硅油墨，這些油墨經過修改，可以匹配每位患者前列腺組織的機械特性。在使用這些油墨3D打印前列腺模型之后，研究人員將軟的3D打印的傳感器附加到模型上。然后，團隊能夠觀察腺體如何對壓縮測試和各種手術工具的應用進行反應。
“傳感器可以給外科醫生提供實時的反饋信息，以此表明在手術過程中可以使用多少力量而不損傷組織。這可能會改變外科醫生如何思考個性化醫療和術前實踐，”明尼蘇達大學機械工程博士后研究員、論文的主要作者Kaiyan Qiu說。“具有組織和集成傳感器物理特性的3D打印器官模型”的研究論文已經發表在“Advanced Materials Technologies”雜志上。
該團隊現在正在為這個創新的3D打印系統尋求，他們相信它可以很容易地應用于生產更復雜的器官。使用合適的油墨或油墨組合，甚至可以讓他們復制特定人體器官內特定腫瘤或畸形的模型。這將使外科醫生能夠更有效地進行手術前期規劃。
目前外科醫生使用的大多數人造器官都是用硬塑料或橡膠制成的，而且它們往往在外觀上和表現方式上與真實的生物相似。但現在3D打印公司提供了更加有效的解決方案，而3D打印巨頭Stratasys公司近發布了Stratasys Biomimics材料，已經對這種不斷增長的逼真模型的需求做出了回應。考慮到將其項目商業化的正確工具，McAlpine研究小組及其合作者已經做好準備，可以充分利用這一新的市場空白。
該研究主要由美國國立衛生研究院(NIH)資助，其中包括國家生物醫學成像和生物工程研究所以及全國心臟、肺和血液研究所。據NIBIB生物傳感器項目主任Seila Selimovic博士介紹：“這個項目說明了機械工程師和醫生能夠成功合作開發新穎有前途的醫療技術。”
(原標題：研究員開發出用作手術指南的3D打印人造器官)
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