對(duì)于醫(yī)學(xué)界而言，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生和有經(jīng)驗(yàn)的外科醫(yī)生仍存在許多挑戰(zhàn)。沒(méi)有什么會(huì)比真材實(shí)料的訓(xùn)練的效果更好，但如果沒(méi)有必要的話人們不會(huì)進(jìn)行手術(shù)。因此一直以來(lái)，出色的醫(yī)療人員一直在設(shè)法創(chuàng)造培訓(xùn)材料。不過(guò)今天，隨著3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，我們看到了一系列供于學(xué)生和外科醫(yī)生使用的模型的改進(jìn)。在神經(jīng)外科醫(yī)生教育和培訓(xùn)的重要論壇中，為了給患者提供更好的治療效果，Walter E. Dandy Neurosurgical Society提供了最新的培訓(xùn)方式。

據(jù)悉，Saleem Abdulrauf博士擔(dān)任那里的會(huì)長(zhǎng)，和全球100所大學(xué)共同合作，此外他還擔(dān)任圣路易斯大學(xué)神經(jīng)外科系的教授和主任，以及圣路易斯大學(xué)醫(yī)院首席神經(jīng)外科醫(yī)生。由于各方的努力都匯集到了一起，因此現(xiàn)在神經(jīng)外科和圣路易斯工程學(xué)院一起合作，使用3D打印技術(shù)來(lái)培訓(xùn)神經(jīng)外科。

研究小組合作的重點(diǎn)是一項(xiàng)研究，解決的是腦動(dòng)脈瘤患者的外科手術(shù)問(wèn)題。在這項(xiàng)研究中，該團(tuán)隊(duì)需要想出一種3D訓(xùn)練方法，可以比擬學(xué)生和外科醫(yī)生在人類或動(dòng)物的尸體、泡沫模型以及其他人造物品上進(jìn)行的模擬手術(shù)。

因?yàn)閷?duì)于不同的人來(lái)說(shuō)，動(dòng)脈瘤可能各不相同且無(wú)法預(yù)測(cè)，因此外科醫(yī)生面臨著一個(gè)棘手的問(wèn)題，那就是不損害周圍區(qū)域現(xiàn)有的組織。

“每一個(gè)動(dòng)脈瘤的大小、外形和位置都不一樣。有數(shù)百個(gè)大小和類型的切除方式，我們通常會(huì)在手術(shù)過(guò)程中決定切除的大小。如果我能事先在模型上練習(xí)的時(shí)候就作出決定，那么這對(duì)于手術(shù)來(lái)說(shuō)真的有很大意義，”Abdulrauf博士解釋說(shuō)。

其理念是讓模型盡可能地接近人類大腦，那么很明顯3D打印模型需要1:1的比例，并且需要有盡可能相似的紋理。患者的腦部掃描被轉(zhuǎn)換為3D CAD模型，然后每一個(gè)都被制作成病人獨(dú)有的3D打印文件。文件被送到Stratasys Direct Manufacturing進(jìn)行打印，該團(tuán)隊(duì)要確保動(dòng)脈瘤的關(guān)鍵區(qū)域在生產(chǎn)時(shí)精度和細(xì)節(jié)足夠好。

Stratasys Direct Manufacturing的總部設(shè)在加利福尼亞州的瓦倫西亞，該公司是制作3D打印醫(yī)學(xué)培訓(xùn)模型的領(lǐng)導(dǎo)者之一。他們創(chuàng)作了用于訓(xùn)練的各種模擬裝置，從產(chǎn)科到牙齒、心臟、骨骼以及器官模型。正因如此，Abdulrauf博士和他的團(tuán)隊(duì)選擇使用他們的服務(wù)，而不是自己的PolyJet 3D打印機(jī)。在Stratasys Direct Manufacturing中，由于該團(tuán)隊(duì)和圣路易斯大學(xué)神經(jīng)外科系合作是要?jiǎng)?chuàng)建最精確的3D模型，因此他們使用了噴射技術(shù)和聚氨酯澆注，這樣顱骨和大腦的硬度都可以符合要求。

為了模仿人類大腦的紋理，3D打印模型內(nèi)被充滿了一種凝膠狀的膠體材料，感覺(jué)起來(lái)就像海綿。到目前為止，結(jié)果是很樂(lè)觀的。在接下來(lái)的研究中，Abdulrauf希望能看到對(duì)比研究，一半醫(yī)生會(huì)在手術(shù)前使用尸體大腦的3D打印模型，而另一半需要在無(wú)模型的情況下進(jìn)行準(zhǔn)備。

另一項(xiàng)研究是對(duì)于病人的比較，有一些會(huì)在手術(shù)中接受傳統(tǒng)的金牌標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)理，還有一些病人的外科醫(yī)生會(huì)在手術(shù)前先用3D打印模型來(lái)訓(xùn)練。術(shù)后恢復(fù)中的舒適度和整體效果將得到研究，Abdulrauf博士會(huì)使用它來(lái)衡量3D打印模型訓(xùn)練的成功。

“醫(yī)學(xué)的未來(lái)都是基于測(cè)量結(jié)果的。最重要的是確定什么對(duì)病人更好，并且能改善患者的生活。要做到這一點(diǎn)，我們就必須知道我們利用該工具所能做的最好的措施，”Abdulrauf博士說(shuō)?！拔覀兪指屑tratasys Direct Manufacturing為我們所做的工作。在這類工作中，用心總是能產(chǎn)生更好的結(jié)果。”

顯然，這是一個(gè)偉大的開(kāi)始，讓我們看到了3D打印在醫(yī)療培訓(xùn)中的應(yīng)用。然而，Stratasys Direct Manufacturing表明的一個(gè)好處沒(méi)有在這個(gè)項(xiàng)目中得到體現(xiàn)，那就是涉及到每個(gè)病人特定模型時(shí)的金錢因素，該產(chǎn)品對(duì)于很多機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)可能仍然十分昂貴。

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