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3D打印技術將醫學模擬帶到新的維度Stratasys在醫學行業的持續拓展

2023-07-28

位于印度新德里的全印度醫學科學研究所（AllIndiaInstituteofMedicalSciences，簡稱AIIMS）正在利用Stratasys的3D打印技術開發顱底神經外科模擬器，用于開顱手術和神經內窺鏡手術。

AIIMS的神經外科實習醫生小組正在進行術前培訓活動。AIIMS神經外科教授兼科室主任、神經工程實驗室首席研究員AshishSuri教授于2013年引入了3D打印技術，旨在為醫生提供更好的培訓機會。

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Stratasys的3D打印技術為AIIMS內部的神經外科技能培訓機構提供了改善術前規劃和研究的新途徑。

Suri教授將這項技術視為實現臨床醫生研究和教育目標的重要工具，并建立了3D神經解剖實驗室，用于制作逼真的解剖模型。該實驗室配備了Stratasys的FDM、Connex3和J750DAP3D打印機，用于制造人體骨骼和組織模型，這些模型在觸感和生物力學性能方面經過了臨床驗證，達到了高度逼真的水平。

AIIMS的3D神經解剖實驗室配備了Stratasys的DigitalAnatomy、Connex3和基于FDM的3D打印機。

"神經外科是一個對技術要求極高的醫學專業，醫生通常需要具備高水平的專業知識。3D打印技術為醫學模擬教育提供了新的維度，使醫生能夠在受控環境中學習手術技能和知識，而不會對患者造成風險。"-AshishSuri教授，新德里AIIMS神經外科教授兼科室主任、神經工程實驗室首席研究員。

神經外科模擬是過去、現在和未來的發展趨勢。在過去，尸體解剖是模擬實際手術的常用方式，通過在動物尸體上進行解剖練習進行培訓。然而，由于社會輿論、法律和宗教禁忌以及資金短缺的影響，尸體使用受到了限制，行業開始鼓勵開發用于醫學教育的合成物理模型。然而，到目前為止，這些合成模型仍然無法提供令人滿意的逼真度。

目前，利用3D打印技術開發高逼真度的神經外科模擬器模型是一種有效的方法。Stratasys的數字解剖多材料3D打印機專為手術規劃和培訓制作高保真的多紋理模型，確保神經外科醫生能夠清晰地看到解剖結構。醫生可以通過在特定患者模型上進行手術操作的練習來改善術前規劃。

"3D打印培訓模型使實習外科醫生可以在不同程度的視覺反饋下練習手術過程，而不會對患者造成任何風險。這也使他們能夠了解相關的復雜解剖結構，掌握相關技術，并在執行模擬步驟時評估可行性。"-AshishSuri教授，新德里AIIMS神經外科教授兼科室主任、神經工程實驗室首席研究員。

AIIMS利用Stratasys的3D打印技術開發了用于開顱手術的模擬器，為醫生提供培訓機會，改善手術效果。Stratasys的數字解剖3D打印機可以制作開顱手術模擬器，讓外科醫生在顯微鏡下練習高速鉆孔，為開顱手術做好準備。醫生需要在現實手術中在顱骨上開洞，然后取下骨瓣，以暴露出大腦內部結構進行手術。

此外，AIIMS還開發了神經內窺鏡訓練器，通過可變角度的標準神經內窺鏡進行基本技能的訓練。醫生必須在技術人員的協助下，按照預設模式在不同圓環中選擇并放置。訓練過程將被錄制，包括工具提示跟蹤、背景切割和環分割。

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"外科實踐培訓（Hands-OnSurgicalTraining，HOST）是醫學教育的未來，Stratasys的多材料、多顏色3D打印技術為研發高保真的患者特定模型開辟了廣闊的新空間，可以補充當前的神經外科培訓。"-RamandeepSingh博士，新德里AIIMS神經外科科學家-神經工程實驗室博士。

通過3D打印技術開發高逼真度的神經外科模擬器模型可以提供更好的手術準備技術，幫助醫生更好地掌握標準神經外科、顯微外科和手術技術。這對于神經內窺鏡技術的治療非常重要，因為即使是微小的錯誤也可能對患者造成傷害，并增加醫療成本。因此，這種治療需要特殊的技術組合。

過去，尸體解剖是模擬實際手術的常規方式，但隨著3D打印技術的出現，醫學模擬教育進入了新的時代。通過使用3D打印的模擬器，復雜的病理可以以更真實的方式呈現。這種模擬器可以確保受訓者在特定和受控的環境中接受培訓，并提高手術技能和知識，而不會對患者造成風險。模擬器還使受訓者能夠進行有針對性的練習，并可以無限次地重復。

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