【应用案例】3D打印技术在医疗领域的应用与潜力

意大利 3D4Med 实验室：探索三维打印在医疗领域的潜力

2011 年，3D4Med 作为一个探索三维打印在医疗领域潜力的研究项目启动。在过去的 10 多年里，帕维亚圣马特奥综合医院与帕维亚大学合资成立的意大利临床 3D 打印实验室取得了长足的发展和成功的应用。如今，该实验室致力于将 3D 打印技术用于各种医疗功能，从术前规划到外科专科培训。

小儿外科：用于模拟和手术规划的 3D 打印模型

圣马特奥医院（San Matteo Hospital）的小儿外科医生亚历山德罗-拉斐尔（Alessandro Raffaele）是利用 3D 打印技术改进手术规划的临床医生之一，他正与 3D4Med 合作开发用于小儿外科手术模拟和手术规划的 3D 打印模型。在 Stratasys 和 3D4Med 主办和组织的名为 "临床世界中的3D打印 "的系列活动中，Raffaele描述了准备儿科手术所面临的挑战，因为儿科手术需要在较小的解剖空间和腔隙中进行。

"拉斐尔说："我们需要开发一种具有小型结构的模型，有了这项技术，你就可以用不同的材料再现人体结构。"3D打印模型让我们能够训练技术技能，而这些技能在活体病人身上很难学到。这三场系列活动探讨了 3D 打印如何成为医院日常生活中不可或缺的一部分。来自3D4Med的专家讨论了3D打印的多种用途，包括支持手术和介入程序规划、术前培训和模拟、知情同意以及新医疗设备的培训和开发。

触感 3D 打印模型：了解机械和解剖信息

普外科二组组长兼 3D4Med 临床科学顾问Andrea Pietrabissa 教授也指出，可触摸的 3D 打印模型有助于临床医生更好地理解机械和解剖信息。

"我认为 3D 打印的价值在于能够再现特定案例的挑战，"Pietrabissa 说。"机械特性提供了出色的力反馈，这是虚拟现实所不具备的。在完全失去触觉反馈的微创手术中，外科医生必须仅仅依靠视觉来指导他们的操作。使用 3D 打印模型练习这些病例可让临床医生更早地获得反馈，并有助于改进规划。

拉斐尔还介绍了专科医生在复杂手术前的学习和培训机会。"拉斐尔说："3D打印为外科医生提供了继续接受培训和保持技能的机会。"三维模型的一大优势是改善学习曲线。例如，由于我们每年在某些畸形病理方面的病例数量较少，有了3D模型，我们就可以多次、多次地训练和实施相同的手术，因此学习曲线可以在更短的时间内得到改善"。

Stratasys 的技术和合作伙伴关系：促进 3D4Med 的发展

帕维亚大学土木工程和建筑系助理教授兼3D4Med 实验室协调人 Stefania Marconi 指出，Stratasys 的医疗应用 3D 打印机（J850 DAP）一直是实验室的首选，可为手术规划和培训创建精确的特定患者模型。

"我们的外科医生对解剖模型在形态再现和机械性能方面的逼真性印象深刻，"马可尼说。"数字解剖打印机对于再现组织的机械特性极为重要，而GelMatrix、TissueMatrix 和 BoneMatrix 材料的引入则为非常逼真的模拟铺平了道路。

Pietrabissa 还提到了 3D4Med 与 Stratasys 的一贯合作关系，以及 Stratasys 技术对实验室发展做出的贡献。"我们与该公司多年来建立了牢固的合作关系，这对我们和当地用户都非常有价值。”

Pietrabissa："外科培训问题在过去几年中确实发生了变化，从身临其境的虚拟现实环境到三维打印本身或尸体模型，新的方法不断涌现。”通过 3D4Med 和帕维亚大学的研究与合作，三维打印该技术为外科医生和临床医生提供了更精确、更逼真的三维打印模型，用于手术前规划、培训和设备开发。该实验室正在继续探索三维打印技术在改善医疗保健和患者治疗效果方面的潜力。