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文章來源:https://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=158

3D列印器官模型能讓外科醫生更準確動刀

發佈日期:2019/07/01    消息來源:DIGITIMES


 
圖為用3D列印的肝臟與實體肝臟的比較。Nizar Zein

陳端武 2019-07-01

許多醫生正在進行複雜外科手術時利用3D列印人體器官進行事先演練。隨著3D列印變得更便宜,在患者器官的3D列印複製品上演練手術可能成為常態而不是少數個案。而越來越逼真的3D列印器官將有助於外科醫生準備更緊急的手術,例如時間有限的腫瘤切除手術。

根據Knowable Magazine及Futurism報導,克利夫蘭診所(Cleveland Clinic)胃腸病學家Nizar Zein於2012年首次考慮了印刷器官模型的想法。他想知道這種方法能否讓活體捐贈者的肝臟移植更安全。

每個肝臟都有獨特、複雜的動脈、靜脈和膽管網。錯位的切口可能導致捐贈者或接受者的併發症,甚至死亡。因此,Zein組建了由臨床醫生、成像專家、工程師和軟體設計師組成的團隊,用樹脂列印每名患者的肝臟以指導手術過程。

研究顯示,其模型在解剖學和形狀上與活體器官相匹配。Zein及其團隊的模型已被用於20多個手術中。Zein表示,在許多情況下,觀察該模型會導致外科醫生改變其切入器官的方式。

器官模型也有助於培訓醫生。羅切斯特大學(University of Rochester)的泌尿科醫生Ahmed Ghazi受到啟發,建立了逼真的腎臟模型,好讓外科醫生能在模擬手術中練習避開腎臟的許多血管。他說,腎臟外科醫生經常面臨從充滿血管的器官中清除腫瘤,而且可能只有30分鐘能動完手術。

為打造腎臟模型,Ghazi的團隊模擬腹腔內的脂肪、腸和其他組織分層。Ghazi和其同事已制定了教學的一般模型以及針對個體患者掃描模擬特定手術的模型。Ghazi已與5名專家和10名新手外科醫生一起測試該系統,這是常見但具有挑戰性的分解大腎結石的方法。專家發現該模型很逼真,新手一致同意在手術前使用這些模型有助於實際動刀。

目前擁有設備和專業知識的醫療中心已能列印某些器官模型,硬塑膠模型的價格不超過幾百美元。Lazarus 3D和Materialize等公司現在提供從成像數據來列印器官模型的方案。

但監管機構和健康保險公司在這項技術上仍然落後。美國食品藥物管理局(FDA)迄今僅批准1個由Materialise生產的3D器官軟體套件,而醫療保險不支付此類患者器官模型的費用。

專家認為,未來3D列印的器官模型可能成為使用擴增實境(AR)的沉浸式模型的踏腳石,外科醫生將使用AR頭盔和其他工具來觀察和操縱3D器官。

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