【應(yīng)用案例】3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用與潛力

意大利 3D4Med 實驗室：探索三維打印在醫(yī)療領(lǐng)域的潛力

2011 年，3D4Med 作為一個探索三維打印在醫(yī)療領(lǐng)域潛力的研究項目啟動。在過去的 10 多年里，帕維亞圣馬特奧綜合醫(yī)院與帕維亞大學合資成立的意大利臨床 3D 打印實驗室取得了長足的發(fā)展和成功的應(yīng)用。如今，該實驗室致力于將 3D 打印技術(shù)用于各種醫(yī)療功能，從術(shù)前規(guī)劃到外科專科培訓。

小兒外科：用于模擬和手術(shù)規(guī)劃的 3D 打印模型

圣馬特奧醫(yī)院（San Matteo Hospital）的小兒外科醫(yī)生亞歷山德羅-拉斐爾（Alessandro Raffaele）是利用 3D 打印技術(shù)改進手術(shù)規(guī)劃的臨床醫(yī)生之一，他正與 3D4Med 合作開發(fā)用于小兒外科手術(shù)模擬和手術(shù)規(guī)劃的 3D 打印模型。在 Stratasys 和 3D4Med 主辦和組織的名為 "臨床世界中的3D打印 "的系列活動中，Raffaele描述了準備兒科手術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)，因為兒科手術(shù)需要在較小的解剖空間和腔隙中進行。

"拉斐爾說："我們需要開發(fā)一種具有小型結(jié)構(gòu)的模型，有了這項技術(shù)，你就可以用不同的材料再現(xiàn)人體結(jié)構(gòu)。"3D打印模型讓我們能夠訓練技術(shù)技能，而這些技能在活體病人身上很難學到。這三場系列活動探討了 3D 打印如何成為醫(yī)院日常生活中不可或缺的一部分。來自3D4Med的專家討論了3D打印的多種用途，包括支持手術(shù)和介入程序規(guī)劃、術(shù)前培訓和模擬、知情同意以及新醫(yī)療設(shè)備的培訓和開發(fā)。

觸感 3D 打印模型：了解機械和解剖信息

普外科二組組長兼 3D4Med 臨床科學顧問Andrea Pietrabissa 教授也指出，可觸摸的 3D 打印模型有助于臨床醫(yī)生更好地理解機械和解剖信息。

"我認為 3D 打印的價值在于能夠再現(xiàn)特定案例的挑戰(zhàn)，"Pietrabissa 說。"機械特性提供了出色的力反饋，這是虛擬現(xiàn)實所不具備的。在完全失去觸覺反饋的微創(chuàng)手術(shù)中，外科醫(yī)生必須僅僅依靠視覺來指導他們的操作。使用 3D 打印模型練習這些病例可讓臨床醫(yī)生更早地獲得反饋，并有助于改進規(guī)劃。

拉斐爾還介紹了專科醫(yī)生在復(fù)雜手術(shù)前的學習和培訓機會。"拉斐爾說："3D打印為外科醫(yī)生提供了繼續(xù)接受培訓和保持技能的機會。"三維模型的一大優(yōu)勢是改善學習曲線。例如，由于我們每年在某些畸形病理方面的病例數(shù)量較少，有了3D模型，我們就可以多次、多次地訓練和實施相同的手術(shù)，因此學習曲線可以在更短的時間內(nèi)得到改善"。

Stratasys 的技術(shù)和合作伙伴關(guān)系：促進 3D4Med 的發(fā)展

帕維亞大學土木工程和建筑系助理教授兼3D4Med 實驗室協(xié)調(diào)人 Stefania Marconi 指出，Stratasys 的醫(yī)療應(yīng)用 3D 打印機（J850 DAP）一直是實驗室的首選，可為手術(shù)規(guī)劃和培訓創(chuàng)建精確的特定患者模型。

"我們的外科醫(yī)生對解剖模型在形態(tài)再現(xiàn)和機械性能方面的逼真性印象深刻，"馬可尼說。"數(shù)字解剖打印機對于再現(xiàn)組織的機械特性極為重要，而GelMatrix、TissueMatrix 和 BoneMatrix 材料的引入則為非常逼真的模擬鋪平了道路。

Pietrabissa 還提到了 3D4Med 與 Stratasys 的一貫合作關(guān)系，以及 Stratasys 技術(shù)對實驗室發(fā)展做出的貢獻。"我們與該公司多年來建立了牢固的合作關(guān)系，這對我們和當?shù)赜脩舳挤浅Ｓ袃r值。”

Pietrabissa："外科培訓問題在過去幾年中確實發(fā)生了變化，從身臨其境的虛擬現(xiàn)實環(huán)境到三維打印本身或尸體模型，新的方法不斷涌現(xiàn)。”通過 3D4Med 和帕維亞大學的研究與合作，三維打印該技術(shù)為外科醫(yī)生和臨床醫(yī)生提供了更精確、更逼真的三維打印模型，用于手術(shù)前規(guī)劃、培訓和設(shè)備開發(fā)。該實驗室正在繼續(xù)探索三維打印技術(shù)在改善醫(yī)療保健和患者治療效果方面的潛力。