利用3D打印技术制作可操作脑出血模型的研究及相关打印材料分析
发布时间：2020-04-11 16:57
【摘要】：目的 利用3D打印技术研究制作可操作的脑出血模型,以广泛应用于临床上颅内血肿穿刺引流术的操作训练,全面提升临床医师的手术操作水平,从而广泛提高颅内血肿穿刺引流术的手术治疗效果和改善脑出血患者的预后。方法 结合3D打印技术、3D打印材料及临床脑出血患者的头颅CT影像学数据,利用3D打印软件(Mimics软件)对可操作的脑出血模型打印方法的可行性进行一系列的初步测试和分析,主要分为3个阶段。第一阶段研究:利用Mimics软件对脑出血患者的头颅CT影像学数据进行三维重建,继而对重建的立体模拟图进行支撑杆、托盘、血肿囊壁的进一步设计;根据医学3D打印材料现况,选择适合模型各结构的材料;将整体数据导入3D打印机后打印出个体化的脑出血模型,并利用立体定向头架穿刺法对模型进行功能、性质等方面的检验,从而对其可行性进行分析。第二阶段研究:分为“人工血肿”直接打印和间接打印的研究。直接打印是结合第一阶段研究,并利用Mimics软件处理脑出血患者的头颅CT的影像学相应层面,在对应的各个层面上留下“人工血肿”的圆形痕迹,使得重建之后的立体模拟图中的不同空间位置存有圆柱形“人工血肿”;将整体数据导入3D打印机打印出具有“多个圆柱形血肿”的模型;利用立体定向头架下穿刺法对其进行功能、性质的检验。间接打印是在脑出血患者的头颅CT的影像学的某一层面选定“人工血肿的中心”,并做点标记(作为球心),再通过重建图中点标记的空间位置设计出球形,即利用Mimics软件设计球形血肿。第三阶段研究:通过对第一、二阶段研究中打印材料的分析,以及对其他材料的探索,总结相关材料的优缺点及适宜选择的条件。结果 第一阶段研究:根据血肿大小、部位分别进行了不同情况的支撑杆、托盘、血肿囊壁的设计和打印,使得各类血肿位置结构稳定,能很好地模拟临床实际病人的穿刺过程,并有较好的操作感受。第二阶段研究:利用相关打印软件对影像学图片及立体模拟图进行相应设计后,能够直接打印多个“圆柱形人工血肿”,从而达到能在单个模型中进行各类血肿的多次操作训练的目的;间接打印的“球形人工血肿”在操作感受和外观上则更为接近临床实际。第三阶段研究:通过对各类材料的分析,可确定本研究中的材料在柔软度、透明度、弹性、保存时间、外观、成本等方面各具优缺点。结论 在本研究中,探索出了可操作的个体化脑出血模型的通用打印方式、可操作的人工多靶点脑出血模型的几种打印制作方式,并初步探讨出了本研究相关的打印材料在柔软度、透明度、弹性、保存时间、外观、成本等方面各具优缺点。
【图文】：
颂士学位论文国Ｓｔｒａｔａｓｙｓ公司，，Ｊ７５０设备，分辨率：Ｘ轴方向轴方向１８００ｄｐｉ）、打印机软件（ＰｏｌｙＪｅｔ邋Ｓｔｕｄｉｏ邋３Ｓｔｒａｔａｓｙｓ公司）、５０％硅胶（质量浓度）（上海，ＧＢ１０８３９８）、（５％、２０％、３０％）明胶（上海阿９８７１６）、红墨水、聚乳酸（广州迈普再生医学科技器、５０２胶水、热熔胶、清水。逡逑
读取数据：将患者头颅ＣＴ薄层平扫的ＤＩＣＯＭ格式原始数据导入安装有逡逑Ｍｉｍｉｃｓ软件的计算机，打开影像学图像。逡逑图２－２用Ｍｉｍｉｃｓ软件打^u影像学图片（以数据Ａ为例）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｕｓｅ邋Ｍｉｍｉｃｓ邋ｔｏ邋ｏｐｅｎ邋ｔｈｅ邋ｉｍａｇｉｎｇ邋ｐｉｃｔｕｒｅｓ邋（ｔａｋｅ邋ｄａｔａ邋Ａ邋ａｓ邋ａｎ邋ｅｘａｍｐｌｅ邋）逡逑三维重建：借助Ｍｉｍｉｃｓ软件对影像学图像进行三维重建（以Ｂ数据脑干逡逑出血为例）：逡逑S缅义贤迹玻陈羌把椎娜亟ㄍ煎义希疲椋纾酰颍邋澹玻冲澹裕瑁颍澹澹洌椋恚澹睿螅椋铮睿幔戾澹颍澹悖铮睿螅簦颍酰悖簦椋铮铄澹铮驽澹簦瑁邋澹螅耄酰欤戾澹幔睿溴澹瑁澹恚幔簦铮恚徨义献ⅲ海廖率莸穆侨亟ㄍ迹唬挛率莸南侣羌奥荒谘祝ê焐匪福╁义系娜亟ㄍ肌ｅ义希危铮簦澹哄澹铃澹椋箦澹簦瑁邋澹簦瑁颍澹澹洌椋恚澹睿螅椋铮睿幔戾澹颍澹悖铮睿螅簦颍酰悖簦椋铮铄澹铮驽澹簦瑁邋澹螅耄酰欤戾澹鳎椋簦桢澹洌幔簦徨澹拢澹鳎瑁椋欤邋澹洛澹椋箦澹簦瑁邋义希簦瑁颍澹澹洌椋恚澹睿螅椋铮睿幔戾澹颍澹悖铮睿螅簦颍酰悖簦椋铮铄澹铮驽澹簦瑁邋澹欤铮鳎澹蝈澹螅耄酰欤戾澹幔睿溴澹椋睿簦颍幔悖颍幔睿椋幔戾澹瑁澹恚幔簦铮恚徨澹ǎ椋睿洌椋悖幔簦澹溴澹猓澹簦瑁邋义希颍澹溴澹幔颍颍铮鳎义希稿义
本文编号：2623817
【图文】：
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