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科普知識
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3D打印

慎入:超逼真3D打印人體模型助醫生完成高風險手術

發布日期:2022-10-09 點擊率:452


  帶皮剝掉病人的胸部、斷開肋骨,打開胸腔,Richard Arm將手臂伸了進去掏出了他們的心臟——這一幕場景會讓絕大部分人感到不適。不過這背后的真相可能會讓您好受一點,這個病人實際上是一個逼真的3D打印人類復制品。

  它是研究人員以一個真實的身體為藍本仔細打造的,使用的材料是硅凝膠和纖維,其目的是模擬真實的人體來幫助培訓外科醫生。

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  盡管如此,還是要警告您,下面的一些圖片可能會令人不安,盡管下面的人體器官全是3D打印出來的。

  據介紹,這個人體復制品中的每個器官都是根據真正心、肺和血管的CT掃描數據3D打印而成的。開發人員甚至往里面注入了人造血液,這樣就可以模擬真實手術中患者的失血量,讓醫生在培訓時體驗那種與時間賽跑、以防止患者在手術中失血至死的感覺。此外,這個復制人體的肺還可以注入空氣,所以可以通過充放氣來模擬病人的呼吸。

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  另外,開發人員使用了多種不同的硅膠來制作器官,使它們看上去更加逼真。而皮膚則是用可重復密封的硅膠制作的,所以它可以被切開和修補。為了讓這個“患者”看上去更加真實,開發人員甚至在其臉部加上了短短的胡子茬。

  據了解,這這個真實得可怕得3D打印仿真人體模型是由英國諾丁漢特倫特大學(Nottingham Trent University)的研究員Richard Arm開發的。他的目的就是想為實習醫生真實地重現在進行創傷急救手術時面臨的感覺和壓力。

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  他說:“我的目的就是通過浸入式的環境和真實重現的人體解剖讓外科實習醫生在心理上為真正的手術做好準備。”

  硅膠制造的皮膚——由仿真模擬公司Trauma FX制造——是可以用手術刀切開、拉回去、再重新密封的,因此可以支持進行多次模擬手術。據悉,這具3D打印的身體是專門為進行創傷急診手術的外科醫生設計的。后者用它可以很好地準備現場手術、改進手術技巧和提升手術后的治療效果。

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  據了解,這具3D打印的患者是由該大學藝術與設計學院、英國國防部皇家國防醫學研究中心和女王醫療中心合作設計創建的。其中的每個器官都被設計為與真正的器官一樣的手感,比如其心臟的不同部位硬度就各不相同。

  目前開發團隊正準備將其用于實際測試,看看是否還有改進的空間。此外該團隊還計劃創建其它逼真的人體器官,包括大腦、眼睛、胃、肝臟、胰腺和腎臟等。

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  研究人員還創建了血管復制品,這些血管可以抽吸和流動人造血液。開發人員希望能夠讓培訓者體驗當一根血管被切斷會是什么情形,以及如果血管切斷后要如何修復等。未來他們還計劃復制一個人腿部的血管系統。

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  英國國防部國防醫療服務機構的榮譽麻醉教授Peter Mahoney上校說:“它可能會改變軍隊培訓外科醫生處理戰時傷員的方式。將逼真的臨床外科手術與麻醉培訓模型放入模擬的殘酷軍事環境中對于軍事醫學來說是很有價值的。這同時也為我們的外科手術團隊提供了培訓平臺,這個胸外傷培訓裝置對于我們的院前醫療應急團隊很有幫助。”

  據悉,英國國防部希望能夠在2017年獲得兩個這樣的“硅膠病人”,用以培訓自己的醫護人員。

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