塑造血管健康的未来。
三个机构共同塑造血管保健和医疗器械开发的未来。kaleida health 的盖茨血管研究所 (gvi)、布法罗大学临床和转化研究中心 (ctrc) 和 jacobs 研究所拥有共同的愿景,即设计和建立未来的血管护理中心。这种史无前例的私立医院系统和大学研究中心的共址有助于研究人员和临床从业人员开发尖端的医疗凯发k8官网的解决方案。作为研究平台,3d打印开启了推进血管护理的新机遇。stratasys 自成立以来一直是协作医疗机构的骄傲凯发k8官方首页的合作伙伴,为医生和研究人员提供世界上最先进的医疗建模选项。
我们使用 3d 打印技术和材料来创建任何其他方式都无法实现的逼真的血管环境。
---迈克·斯普林格/雅各布斯研究所
先进的训练技术。
外科教育和培训以前依赖于教科书插图、2d 扫描、动物测试和学徒模型,在实践罕见手术之前需要长时间观察。最近的 3d 打印技术进步为医生和研究人员提供了工具来创建用于教育和研究的患者和特定情况的解剖模型。“我们使用 3d打印技术和材料来创造一个栩栩如生的血管环境,这是任何其他方式都无法实现的,”雅各布斯研究所运营和创业主管 mike springer 说。
jacobs 研究所的医生无需等待接受新程序的培训,而是使用3d打印的中风、血栓、动脉瘤和其他疾病患者模型在无风险环境中培养手术技能。模型经过定制以呈现一系列解剖结构,因此医生参与者在治疗活体患者时会受到他们将看到的限制。“3d 血管模型代表了培养下一代医生的新范式。
这种范例包括在允许他们治疗患者之前进行手术和血管内模拟以及技能评估,”雅各布斯研究所和盖茨血管研究所的创始人 l. nelson hopkins 博士说。几乎可以在任何地方进行3d打印模型的培训,避免了在动物和人类尸体所需的受控环境中操作的成本和复杂性。
不需要具有生物危害控制、冷藏或现场护理的设施,从而显着降低了培训成本。此外,3d打印模型可以比处理过的尸体更逼真地模拟一系列组织,后者不再保留活组织的感觉。这些模型可以结合接入点、传感器和血流模拟,从而实现高度动态和交互式的训练。模型中可以设计并发症,以确保受训者第一次面临复杂挑战时,患者不会坐在桌子上。
加快创新。
3d 打印使 jacobs 研究所能够加速和改进医疗设备设计。ctrc 的团队还使用定制的解剖模型来促进产品验证的临床前测试,以获取有关设备性能的反馈。医疗设备制造商越早了解临床性能和设备与患者解剖结构的相互作用,他们就能越快地在临床试验之前对设计更改做出响应。当医生可以在准确模拟临床性能的真实解剖模型中评估设备时,临床前验证测试将大大改进。
“最近,我们根据解剖结构的曲折测试了特定设备到达大脑的效率。我们设计了一系列具有不同曲折程度的模型,然后对这些设备进行了测试,”雅各布斯研究所首席医疗官、布法罗大学神经外科副主席兼神经外科教授、神经外科中风服务主任 adnan siddiqui 博士说在 kaleida health。“这在动物和患者身上是不可能做到的,但 3d 打印可以轻松实现顺畅、流线型的过程。” 除了提高新设备在治疗患者方面的性能外,设计师从真实解剖测试中收集的早期反馈还可以让他们避免昂贵的、可能不成功的动物测试。
综合手术准备。
在准备提交给 gvi 和 ctrc 的最具挑战性的病例时,医生会考虑使用 3d 打印。雅各布斯研究所的工作人员使用在为培训和设备测试制作解剖模型时开发的相同技术,对患者进行扫描并创建物理模型以计划手术、与手术团队沟通、教育患者及其家人,并在进入手术室之前练习手术房间。将源自患者的真实解剖结构转换为逼真的 3d 模型,使医生能够将视觉和触觉线索整合到他们的手术计划中。
“3d 打印对于与团队一起规划复杂的程序很有价值。没有它,我们会在理论上为并发症做好准备,”医学博士 vijay iyer 说。“很多时候,尽管有最好的理论规划,但我们面临着不知道该怎么做的情况。”
物理模型允许团队在患者上桌之前测试理论并揭示潜在的并发症,时间至关重要。在最近治疗一名患有脑动脉瘤的女性患者的案例中,该团队能够在实施前评估其手术凯发k8官网的解决方案的适用性。
“最初我们的计划是用一个称为网络设备的金属篮子治疗她的动脉瘤,我们将使用一根小管将其送入动脉瘤。在这种情况下,我们能够尝试部署该 web 设备,但发现它无法正常工作。基于 3d 模型,我们能够先发制人地预防潜在的并发症,并设计出一种更优化的治疗动脉瘤的方法,”siddiqui 博士说。
高效的定制研究。
ciprian ionita 博士是布法罗大学生物医学工程和神经外科研究助理教授。他在雅各布斯研究所的团队经常使用 3d 打印机为科学设备和实验创建定制夹具。“使用我们的内部打印机,我们不依赖会产生延迟时间和费用的外部机器车间。大多数这些固定装置和组件可以在几个小时内完成3d打印,”ionita 博士说。polyjet™ 技术标志性的高分辨率可提供实验室所需的精度。
对于高科技 x 射线组件,该团队设计并3d打印了一个外壳,其中包含一个电子倍增变化耦合装置、光学传输光学器件和用于 peltier 冷却系统的电子器件。该系统必须在接近零摄氏度的条件下运行,同时确保完美的光耦合,使用 durus 3d 打印材料进行打印可以适应这种温度变化。ionita 博士的研究团队还拥有用于 microct 系统的 3d 打印定制外壳、用于组织扫描和切片的支架以及其他设备,以帮助实验室研究,快速且无需昂贵的外包。
3d 打印在医疗保健领域的未来。
通过与 gvi 和 ctrc 的合作,雅各布斯研究所正在利用3d打印平台的力量在医疗保健的各个方面。从培训医生到设计和测试救生设备,从准备手术到进行改变生命的研究,3d打印是未来医学不可或缺的工具。
源文摘自:stratasys
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