杉本真希3D列印具有真實觸感的器官模型

2020-12-24 環球網

3D列印器官模型已經被很多醫院應用，它能讓外科醫生為他們的手術進行充分準備而且增大了手術的成功率。這些具有真實觸感的模型還能作為教學工具。杉本真希醫生因此研發了「生物建模」技術，它可以通過保水性塑料製作出在觸感，重量上，還有其他物理性質上都十分真實的模型。

這個新奇的設計來源於杉本真希在x射線的3D展覽上做的研究。他說：「在平時的治療中我們有些時候需要用到X射線，但是呢，沒有這方面知識的病人們總是表現出不理解或是不信任的態度，有時我不得不通過畫圖的辦法試圖讓他們了解， 但是病人們還是不太能理解。」

幸運的是，杉本真希偶然發現一個開放式的應用OsiriX，可以看到3D的x射線數據，所以能把它安裝在手術室旁邊一定很有用處。杉本真希將手術圖投射到病人的身體上，在手術前他們就可以看到要手術的器官，血管或者別的組織的位置。他說：「這項技術真的是妙不可言，一開始很多同事都不敢相信這項技術能夠被用在手術室裡，他們還以為我是開玩笑的。」

雖然這項技術已經十分的成功了，但是這只是杉本真希的開始，他將OsiriX收入進自己的軟體研發裡，想要創造VR和3D列印的可能性，因為他在其中看到了巨大的教育前景。他說：「就拿癌症腫瘤來說，如果你想知道從哪裡開刀，要怎麼取出來，你就得知道腫瘤的形狀和位置。實際上在此之前，手術醫生都得要知道腫瘤形狀在手裡是什麼感覺，所以模型是必要的。手術醫生對模型的適應相當關鍵。」

他最終研發了一個全新的器官地複製技術叫做「生物建模」。除了現有的技術可以實現的形狀完全相同外，這項技術還能讓模型的手感都與實物一樣。雖然3D列印的產品都是硬的，但是杉本真希添加了保水樹脂這種液體材料。結果是，模型與真正的腫瘤或者器官感覺一模一樣。

杉本真希解釋說添加的液體材料是最重要的，它需要精確地計算比例才行。他說：「為什麼這種材料能讓模型這麼真實呢？因為碳元素是所有生物的基礎，而水也是。液體能讓人體會到鮮活的感覺，就像如果我們被切到，就會流血。這歌模型就能複製出這種感覺。」

實際上，杉本真希是第一個研究這項技術的病人，他曾在滑雪時傷到脊椎。他回憶說：「手術醫生看了模型和也觀察了我受傷的地方，這樣手術才更加安全。」

這項技術能被廣泛應用，它不僅給了手術醫生練習的機會，而且增加了他們的自信心。模型的內部也是很精細的。杉本真希現在正在讓它的數據開放化，這得到了來自蘋果公司和Autodesk的支持。他說：「我想讓這項技術普及到世界各地，拯救更多人的生命。在別的醫生注重專利的同時，我想要減少障礙，讓我的成果能夠被普遍使用。」

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