Voiko 3D-tulostustekniikka hyötyä ihmiskunnalle?_PTJ-blogi

CNC-työstöpalvelut Kiina

Voiko 3D-tulostustekniikka hyödyttää ihmiskuntaa?

2021-12-16

Viime vuosina 3D-painetuilla sydänmalleilla on ollut ainutlaatuinen rooli sydän- ja verisuoniopetuksessa, teknisessä koulutuksessa ja hoitosuunnitelmien laadinnassa. Keskity 3D-tulostusteknologian soveltamiseen sydän- ja verisuonisairauksien alalla ja keskustele tämän tekniikan mahdollisesta arvosta. Sydämen anatominen rakenne on hieno ja monimutkainen. Sydämen rakenteen ymmärtäminen vaatii vahvaa spatiaalista ajattelukykyä, ja synnynnäisen sydänsairauden tilarakenteen rakentaminen on vaikeampaa. 3D-tulostustekniikka voi näyttää sydämen visuaalisesti, ja sillä on ilmeisiä etuja tilarakenteen näyttämisessä.

Voiko 3D-tulostustekniikka hyödyttää ihmiskuntaa?

Tutkimukset ovat osoittaneet, että 3D-tulostustekniikalla tehdyn sydänmallin soveltaminen sydän- ja verisuonialan asiantuntijoiden koulutukseen on saavuttanut hyviä tuloksia ja syventänyt ymmärrystä sydänsairauksien anatomiasta ja patofysiologisista ominaisuuksista. Sydänkirurgien pitkä koulutusjakso on alalla yksimielinen. Suurin tekijä johtuu sydämen ainutlaatuisista fysiologisista ominaisuuksista ja kirurgisten toimenpiteiden vaikeudesta. Todellisuudessa tyydyttävien harjoitusmuottien puute on myös väistämätön ongelma.

3D-tulostusteknologia tarjoaa mahdollisuuden tuottaa sydänmalleja tietyistä sairauksista. Hermsen et ai. käytti hypertrofisen obstruktiivisen kardiomyopatian 3D-mallia vertaillakseen simulaatiooperaatiota todelliseen toimintaan. Hyvä johdonmukaisuus ei ole vain mallinnusmenetelmän menestys, vaan se tarjoaa myös uusia ideoita kirurgisten tekniikoiden koulutusmenetelmiin.

Toisaalta, koska 3D-tulostusteknologialla voidaan palauttaa tarkasti sydämen rakenne, 3D-mallien käyttöä leikkaussuunnitelmien suunnittelussa ja muotoilussa ennen leikkausta on käytetty laajalti sydän- ja verisuonihoidon alalla. Kun otetaan esimerkkinä monimutkainen synnynnäinen sydänsairaus, jota edustaa oikean kammion kaksoisulostulo, koska eri anatomiset tyypit vaativat erilaisia ​​kirurgisia toimenpiteitä ja hoitostrategioita, 3D-tulostettu sydänsairausmalli parantaa kirurgin ymmärrystä monimutkaisesta anatomisesta tilasuhteesta ja on preoperative Kohtuullisen leikkaussuunnitelman laatiminen auttoi.

Monimutkainen synnynnäinen sydänsairaus ei ilmene vain sydämen anatomisen rakenteen epämuodostumana, vaan se sisältää myös sydämen ulkopuolella olevien suurten verisuonten asennon vaihtelun, mikä lisää leikkauksen vaikeutta. 3D-sydänmallin etuna on se, että se näyttää selkeästi suurten verisuonten sijaintisuhteen, mikä voi auttaa kehittämään monimutkaisia ​​leikkaussuunnitelmia, kuten sydämensiirtoa synnynnäisen sydänsairauden vuoksi ja kammioiden apulaitteiden implantointia. Lisäksi harvinaisten sairauksien, kuten sydänkasvainten, kirurgisessa hoidossa 3D-malli voi näyttää tarkasti kasvaimen koon, sijainnin ja viereisen suhteen ympäröiviin rakenteisiin, mikä voi auttaa suunnittelemaan kirurgisia strategioita.

Jos eteisen väliseinän vaurio on lyhyillä reunoilla, 3D-tulostetuilla malleilla tehdyt tiivistystestit voivat seuloa sopivia tapauksia, jolloin useammat mahdolliset potilaat voivat hyötyä minimaalisesti invasiivisesta hoidosta. Tapauksissa, joissa vasemman eteisen lisäke on tukkeutunut, voidaan 3D-mallin avulla mitata halkaisijat tarkemmin ennen leikkausta, ja käytettävä tukkimen malli voidaan valita etukäteen, jotta tukkeumavaikutus voidaan arvioida tarkasti ja vähentää merkittävästi okkluusiovaikutusta. toiminta-aika. 3D-mallien käyttö perkutaanisen mitraalisen annuloplastian ja perkutaanisen aortan simulointiin venttiili implantaatio voi suunnitella leikkaussuunnitelman, reitin ja erikoislaitteet tarkemmin ja vähentää leikkauksen riskiä.

3D-tulostusmalleilla on ainutlaatuinen rooli sydän- ja verisuonisairauksien diagnosoinnissa ja hoidossa, mutta niissä on myös omat puutteensa, jotka kaipaavat parantamista. Ensinnäkin mallin hienoutta on vahvistettava. Tällä hetkellä 3D-mallinnustiedot ovat peräisin kliinisistä ultraääni-, TT- ja magneettikuvauksista (MRI), mutta näillä tutkimuksilla on omat rajoituksensa. Ultraäänitutkimuksen avaruudellinen resoluutio on riittämätön ja hienojen rakenteiden näyttö on epäselvä; TT-tutkimuksessa on paljon säteilyä, ja osa jodiallergisista potilaista ei voi tehdä tehostettua TT-skannausta, eikä TT-tutkimus pysty selkeästi osoittamaan läppien ja pehmytkudosten rakennetta; MRI-tutkimusaika on liian pitkä, Se ei ole mahdollista potilaille, joilla on metalli-implantteja kehossaan.

Useimmissa tutkimuksissa mallinnuksen perustana käytetään CT-tietoja. Sydänmalli ei voi hyvin kuvastaa läpän rakennetta, eteisväliseinävaurion pehmeää reunaa ja kammioväliseinävaurion pussia. Toiseksi painomateriaaleja on parannettava. Teknisten olosuhteiden rajallisuudesta ja sydämen rakenteen säännöllisistä muutoksista johtuen todellista sydäntä täysin simuloivan 3D-mallin välillä on edelleen suuri ero ja mallin tekemiseen kuluva aika ja kustannukset ovat pidempiä.

Tärkeintä on, että 3D-tulostustekniikka ei ole vielä tuonut vallankumouksellisia muutoksia sydän- ja verisuonialalle. Jo 20 vuotta sitten kuvan rekonstruktiotekniikka on mahdollistanut kolmiulotteisten kuvien näkemisen näytöllä ja sydämen havainnoinnin eri kulmista sitä kiertämällä.

Viime vuosina tietotekniikan nopea kehitys on antanut meille mahdollisuuden leikata sydäntä mielivaltaisesti tietokoneen näytöllä ja tarkkailla eri osien kolmiulotteisia kuvia. Vertailun vuoksi 3D-tulostettu malli ei ole muuta kuin näytöllä olevan kuvan muuttamista malliksi, jota voi toistaa käsilläsi.

Jotkut asiantuntijat uskovat, että perimmäinen syy siihen, miksi 3D-tulostus on "temppu", on se, että 3D-tulostus ei oikeastaan ​​muuta hoitomenetelmää ja -vaikutusta. Ilman 3D-tulostusta sama hoitosuunnitelma ja vaikutus voidaan saavuttaa kolmiulotteisten kuvien avulla tietokoneen näytöllä. Esimerkiksi oikean kammion kaksinkertaisen ulostulon tapauksessa potilaat, jotka eivät pysty muodostamaan sisätunnelia, voidaan arvioida kolmiulotteisen kuvan perusteella, eikä yllä olevaa tuomiota voida kumota 3D-tulostetulla mallilla leikkauksen simuloimiseksi, ja sitten toimintatapaa voidaan muuttaa.

Voidaan nähdä, että 3D-tulostuksen edut tilarakenteen näyttämisessä eivät tuoneet kardiologeille liikaa yllätyksiä. Siksi 3D-tulostuksen soveltaminen sydän- ja verisuonialalla piilee in vitro -testitoiminnossa, jonka tarkoituksena on simuloida hoitoa painetussa mallissa erilaisten hoitosuunnitelmien laatimiseksi. Yllä olevan mallin tarkkuus ja materiaalin simulointikyky ovat avainasemassa rajoittamaan sen in vitro -testitoimintoa.

Esimerkiksi 3D-tulostusta käytetään ohjaamaan vasemman eteisen lisäkkeen tukkeutumista. Vaikka painetulla eteislisäkkeellä ei ole etua kolmiulotteiseen rekonstruoituun kuvaan verrattuna, eteislisäkkeeseen voidaan implantoida tukki sen stabiilisuuden testaamiseksi. Painomateriaalin kovuuden rajoittamana sulkijan stabiilisuustesti ei kuitenkaan ole kovin luotettava. Vielä tärkeämpää on, että ei ole näyttöä siitä, että 3D-tulostusmallilla valittu tukkija olisi parempi kuin perinteisellä menetelmällä valittu tukkija. Vaikutus.

Vakavampi haaste tulee sydän- ja verisuonitautien erikoisuudesta. Sydän- ja verisuonialan suhteellisen monimutkaisista implantaatiolaitteistoista johtuen sydänkirurgiassa implantoitu venttiili vaatii hyvää hemodynaamista suorituskykyä ja transkatetri-implantaatiotekniikka edellyttää implantaatiolaitteiston kokoonpuristuvuutta. Ladattu katetriin.

Siksi, kun ortopedian ala on pystynyt tulostamaan potilaille yksilöllisiä luulohkoja ja istuttamaan ne kehoon hoidon loppuunsaattamiseksi, 3D-tulostuksen käyttö sydän- ja verisuonikentässä rajoittuu edelleen rakenteelliseen näyttöön ja in vitro -testaukseen, ja soveltamista rajoitetaan suuresti.

Sydän- ja verisuonitaudeilla on omat erityispiirteensä, ja vain ottamalla tämän erityispiirteen täysin huomioon 3D-tulostus voidaan välttää muuttumasta "temppuksi". Sydän- ja verisuonialan 3D-tulostussovellusten aallossa tiimimme noudattaa periaatetta soveltaa 3D-tulostusta hoitomuotojen ja -tehosteiden muuttamiseen ja kannattaa "3D+" -konseptia. Jos 3D-tulostustekniikka ei pysty tarjoamaan parempia vaikutuksia kuin perinteinen tekniikka, hienommat mallit ja paremmat materiaalit voivat vain lisätä potilaiden taloudellista taakkaa.

3D-tulostustekniikka tarjoaa vain tilarakenteen ja in vitro -testauksen edut, mikä on kaukana kliinisistä tarpeista. Vain yhdistämällä 3D-tulostustekniikka muihin uusiin teknologioihin sillä voi olla valtava rooli. Yhdistelmä, sen yhteenliittämisen rooli voidaan tuoda esille. "3D+":n aikakaudella useita uusia teknologioita yhdistetään 3D-tulostusteknologiaan, jotta sen in vitro -testaustoiminnot saadaan täysin käyttöön ja tarjotaan potilaille uusia hoitomenetelmiä.

Esimerkiksi potilaille, joilla on useita eteisen väliseinän vaurioita, vaikka voimme laatia parhaan hoitosuunnitelman 3D-tulostetulla mallilla: valita paras sulkureikä, paras tukkimen tyyppi ja koko, mutta emme voi saavuttaa tätä parasta hoitosuunnitelmaa. Perinteisessä interventioterapiassa käytetään säteilyohjausta, eikä säteily pysty erottamaan parasta tulppareiän paikkaa.

Siksi 3D-tulostus itsessään ei voi muuttaa useiden eteisväliseinävaurioiden hoitomuotoa ja vaikutusta. Vain 3D-tulostuksen pohjalta ultraääniohjatun perkutaanisen interventioteknologian sovelluksella pääsee ultraäänen avulla parhaaseen tulppareikään ja toteuttaa 3D-tulostuksen. Kehitetty hoitosuunnitelma, jolla muutetaan kliinisesti useiden eteisväliseinävaurioiden hoitovaikutusta.

Luonnontieteiden kehittymisen myötä "3D +" -konseptin soveltaminen yhdistää 3D-tulostusteknologian muihin teknologioihin. 3D-tulostus päästää eroon "temppujen" kuvasta ja muuttaa sydän- ja verisuonisairauksien hoitomuotoa ja vaikutusta. Sydän- ja verisuonitautien keskus on tehnyt paljon työtä 3D-tulostusteknologian alalla keskittyen hankintateknologian tutkimukseen ja kehitykseen, materiaalitutkimukseen ja -kehitykseen, in vitro -testausalustoille sekä tulostuslaitteiden miniatyrisoinnille antaen vahvaa tukea kehitykselle. 3D-tulostustekniikasta.

Tulevaisuudessa kuvantamisen ja sähköfysiologisen hankintatekniikan kehittyessä 3D-tulostus ei ainoastaan ​​simuloi sydämen kolmiulotteista rakennetta, vaan myös näyttää samanaikaisesti sydämen johtumisjärjestelmän, auttaa kirurgeja suunnittelemaan ompeleiden polkuja ja auttaa elektrofysiologeja paikantamaan ablaatiokohdat.

In vitro -testaustekniikan ja solumateriaalien kehittyessä 3D-painetut mallit saavat motorisia toimintoja ja leikkauksen jälkeistä hemodynamiikkaa voidaan testata malleilla, mikä parantaa huomattavasti leikkaussuunnitelman tarkkuutta. Materiaalitieteen edistymisen myötä sydän- ja verisuoniala pystyy tulevaisuudessa tulostamaan yksilöllisiä implanttilaitteita potilaille aivan kuten ortopedia. Esimerkiksi henkilökohtaisten saumattomien venttiilien tulostaminen potilaille, joilla on vakavasti kalkkeutunut aktiivinen läppästenoosi, voi tehokkaasti välttää paravalvulaarisen vuodon. Ja komplikaatioita, kuten sydämen repeämä.

Tulostuslaitteiden miniatyrisoinnilla ja tarkennuksella se yhdistetään katetriteknologiaan in vivo -tulostuksen toteuttamiseksi. Ihmiset eivät enää ole tyytyväisiä räätälöityihin ja yksilöllisiin implantointilaitteisiin, vaan he lähettävät pienikokoisia tulostuslaitteita suoraan kehoon ja viimeistelevät implantaation samalla kun tulostetaan henkilökohtaisia ​​laitteita, kuten aortan dissektio tärkeissä oksissa, vasemman ja oikean keuhkovaltimon ahtauma, potilaat sepelvaltimon haarautumissairaus voi tulostaa haarautumisstenttejä in vivo. 3D-tulostuksesta tulee todellinen hoitomuoto, ei sivustakatsoja ja testaaja, eikä enää "temppu".

3D-tulostustekniikka ei ole uusi asia. Vain yhdistämällä kliinisiin tarpeisiin ja pyrkimällä muuttamaan hoitomuotoa ja kliinistä tehoa se voi tuottaa suurempaa sovellusarvoa sydän- ja verisuonihoidon alalla. 3D+-aikakaudella 3D-tulostustekniikkaa yhdistetään muihin teknologioihin perinteisten hoitomallien muuttamiseksi, sydän- ja verisuonitautien diagnoosin ja hoidon parantamiseksi sekä suurimmalle osalle sydän- ja verisuonipotilaista hyötyvän paremmin.

Linkki tähän artikkeliin : Voiko 3D-tulostustekniikka hyödyttää ihmiskuntaa?

Uudelleentulostuslausunto: Jos erityisiä ohjeita ei ole, kaikki tämän sivuston artikkelit ovat alkuperäisiä. Ilmoita uudelleentulostuksen lähde: https://www.cncmachiningptj.com


CNC-työstöPTJ® on räätälöity valmistaja, joka tarjoaa täyden valikoiman kuparitankoja, messinkiosat ja kupariset osat. Yleisiä valmistusprosesseja ovat aihius, kohokuviointi, kuparityöstö, lanka edm palvelut, etsaus, muotoilu ja taivutus, järkyttävä, kuuma taonta ja puristus, rei'itys ja lävistys, langan valssaus ja pyällys, leikkaus, monikaratyöstö, suulakepuristus ja metallin takominen ja leimaamalla. Sovelluksia ovat virtakiskot, sähköjohtimet, koaksiaalikaapelit, aaltoputket, transistorikomponentit, mikroaaltouuniputket, tyhjät muottiputket ja jauhemetallurgia suulakepuristussäiliöt.
Kerro meille hieman projektisi budjetista ja odotetusta toimitusajasta. Suunnittelemme kanssasi strategian tarjotaksemme kustannustehokkaimmat palvelut, jotka auttavat sinua saavuttamaan tavoitteesi. Olet tervetullut ottamaan meihin yhteyttä suoraan ( sales@pintejin.com ).


Vastaa 24 tunnin sisällä

Hotline: + 86-769-88033280 Sähköposti: sales@pintejin.com

Aseta siirrettävät tiedostot samaan kansioon ja ZIP tai RAR ennen liittämistä. Suurempien liitteiden siirto voi kestää muutaman minuutin riippuen paikallisesta Internet-nopeudesta :) Napsauta yli 20 Mt: n liitetiedostoja  WeTransfer ja lähetä sales@pintejin.com.

Kun kaikki kentät on täytetty, voit lähettää viestisi / tiedoston :)