Stratasys升級(jí)了J750 DAP系統(tǒng),，3D打印的人體骨骼模型力學(xué)性能逼真

2020年12月4日,，南極熊獲悉,，3D打印機(jī)制造商Stratasys改進(jìn)了J750 Digital Anatomy 3D打印機(jī)的功能,，以更好地復(fù)制多孔骨結(jié)構(gòu)、纖維組織和韌帶的模型,。

Stratasys公司副總裁兼全球醫(yī)療團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Osnat Philipp說(shuō)："我們相信,，更好的準(zhǔn)備會(huì)帶來(lái)更好的臨床結(jié)果，骨骼的機(jī)械特性為我們的重要器官提供保護(hù),，并最終影響我們的生活質(zhì)量,。能夠3D打印出生物力學(xué)上準(zhǔn)確且對(duì)每個(gè)患者都獨(dú)一無(wú)二的模型，對(duì)準(zhǔn)備工作至關(guān)重要,。"

△Stratasys公司的Digital Anatomy 3D打印機(jī),，使醫(yī)生能夠以類似人體生物力學(xué)逼真度練習(xí)插入螺釘，用于骨科應(yīng)用,，圖片來(lái)自Business Wire/Stratasys

3D打印骨骼模型

盡管對(duì)骨模型的需求不斷增加,，但傳統(tǒng)的模型在患者特異性和生物力學(xué)真實(shí)性方面仍存在不足。然而,，隨著3D打印技術(shù),、材料和軟件的不斷改進(jìn)，這一領(lǐng)域正在取得進(jìn)展,，以實(shí)現(xiàn)更成功,、更靈活的患者特定個(gè)性化。

在過(guò)去的幾年里,，對(duì)骨骼MRI掃描,、快速制作模型的軟件以及如何最好地解決手術(shù)后并發(fā)癥的研究，使得解剖模型的質(zhì)量取得了巨大的進(jìn)步,。醫(yī)學(xué)影像信息的交流和管理也得到了改善,，與患者的溝通也得到了改善。波爾多大學(xué)中心醫(yī)院成為世界上第一批安裝J750的醫(yī)院之一,，他們聲稱,，3D打印模型幫助患者理解他們的手術(shù)，比使用2D掃描時(shí)好50%,。

去年,，法國(guó)個(gè)性化醫(yī)療設(shè)備制造商Bone 3D也安裝了一臺(tái)Stratasys J750 3D打印機(jī)，以推進(jìn)其生產(chǎn)針對(duì)患者的手術(shù)指南和手術(shù)模擬器,，并培訓(xùn)未來(lái)的外科醫(yī)生,。

△在Stratasys J750上生產(chǎn)的3D打印正畸模型，Bone 3D拍攝照片

數(shù)字解剖軟件升級(jí)

經(jīng)過(guò)與全球?qū)W術(shù)醫(yī)學(xué)中心的多年測(cè)試開發(fā),，已經(jīng)為J750 Digital Anatomy的軟件開發(fā)了100多種復(fù)雜的預(yù)設(shè),。這些預(yù)設(shè)可以復(fù)制現(xiàn)實(shí)條件，例如打印正常或退化性椎間盤或以不同程度的剛度打印椎骨之間的關(guān)節(jié),。軟件可以在3D體素級(jí)別上生產(chǎn)不同的材料組合,，以獲得正確的生物力學(xué)性能。

特拉維夫大學(xué)研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)臨床評(píng)估,，調(diào)查了J750 Digital Anatomy系統(tǒng)上打印的模型復(fù)制螺絲釘拔出力的準(zhǔn)確性如何,，并得出結(jié)論模型與人體的觸覺響應(yīng)相似。以色列理工學(xué)院技術(shù)研究所進(jìn)行的另一項(xiàng)研究表明,，J750打印的腰椎3D模型準(zhǔn)確地代表了有關(guān)人類脊柱的文獻(xiàn)詳細(xì)介紹的運(yùn)動(dòng)范圍,。

到目前為止，Stratasys的技術(shù)已幫助醫(yī)療保健提供者改善了手術(shù)準(zhǔn)備,，并使醫(yī)療器械制造商能夠進(jìn)行測(cè)試并培訓(xùn)醫(yī)療專業(yè)人員如何使用新器械,。

△Digital Anatomy 3D打印機(jī)可以生成精確到體素水平的患者骨骼模型，包括骨髓,，甚至可以讓醫(yī)生加入腫瘤等功能,，圖片來(lái)自Business Wire/Stratasys

J750 Digital Anatomy 打印機(jī)

Stratsys最初的J750 3D打印機(jī)最初于2016年推出，在接下來(lái)的三年里,，該系統(tǒng)的功能被導(dǎo)向了解剖模型的制作,。這在一定程度上歸功于PolyJet技術(shù)提供的質(zhì)量和色彩范圍，這下行技術(shù)允許用該方法創(chuàng)建的模型進(jìn)行分割和顏色編碼,，以區(qū)分復(fù)雜的結(jié)構(gòu),。去年,，J750獲得了全球色彩權(quán)威機(jī)構(gòu)Pantone的驗(yàn)證,，這使得Stratasys公司將該標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)商的色彩管理系統(tǒng)整合到打印機(jī)的工作流程中。

同樣有利于解剖模型的是,，J750能夠打印多種材料,，因此可以將不同的紋理融入到一個(gè)對(duì)象中，實(shí)現(xiàn)不同的功能,。Stratasys與其獲獎(jiǎng)的數(shù)字解剖系統(tǒng)配合使用的三種材料是TissueMatrix,、GelMatrix和BoneMatrix。TissueMatrix是專門針對(duì)心臟組織的復(fù)制,，而GelMatrix則是作為支撐材料,，用于解剖模型的小腔內(nèi)。BoneMatrix的名字中就有線索,，它是一種堅(jiān)固,、靈活的材料，用于復(fù)制解剖模型中的骨骼,。