利用3D打印技術(shù)制作可操作腦出血模型的研究及相關(guān)打印材料分析
發(fā)布時(shí)間:2020-04-11 16:57
【摘要】:目的 利用3D打印技術(shù)研究制作可操作的腦出血模型,以廣泛應(yīng)用于臨床上顱內(nèi)血腫穿刺引流術(shù)的操作訓(xùn)練,全面提升臨床醫(yī)師的手術(shù)操作水平,從而廣泛提高顱內(nèi)血腫穿刺引流術(shù)的手術(shù)治療效果和改善腦出血患者的預(yù)后。方法 結(jié)合3D打印技術(shù)、3D打印材料及臨床腦出血患者的頭顱CT影像學(xué)數(shù)據(jù),利用3D打印軟件(Mimics軟件)對(duì)可操作的腦出血模型打印方法的可行性進(jìn)行一系列的初步測(cè)試和分析,主要分為3個(gè)階段。第一階段研究:利用Mimics軟件對(duì)腦出血患者的頭顱CT影像學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建,繼而對(duì)重建的立體模擬圖進(jìn)行支撐桿、托盤、血腫囊壁的進(jìn)一步設(shè)計(jì);根據(jù)醫(yī)學(xué)3D打印材料現(xiàn)況,選擇適合模型各結(jié)構(gòu)的材料;將整體數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D打印機(jī)后打印出個(gè)體化的腦出血模型,并利用立體定向頭架穿刺法對(duì)模型進(jìn)行功能、性質(zhì)等方面的檢驗(yàn),從而對(duì)其可行性進(jìn)行分析。第二階段研究:分為“人工血腫”直接打印和間接打印的研究。直接打印是結(jié)合第一階段研究,并利用Mimics軟件處理腦出血患者的頭顱CT的影像學(xué)相應(yīng)層面,在對(duì)應(yīng)的各個(gè)層面上留下“人工血腫”的圓形痕跡,使得重建之后的立體模擬圖中的不同空間位置存有圓柱形“人工血腫”;將整體數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D打印機(jī)打印出具有“多個(gè)圓柱形血腫”的模型;利用立體定向頭架下穿刺法對(duì)其進(jìn)行功能、性質(zhì)的檢驗(yàn)。間接打印是在腦出血患者的頭顱CT的影像學(xué)的某一層面選定“人工血腫的中心”,并做點(diǎn)標(biāo)記(作為球心),再通過重建圖中點(diǎn)標(biāo)記的空間位置設(shè)計(jì)出球形,即利用Mimics軟件設(shè)計(jì)球形血腫。第三階段研究:通過對(duì)第一、二階段研究中打印材料的分析,以及對(duì)其他材料的探索,總結(jié)相關(guān)材料的優(yōu)缺點(diǎn)及適宜選擇的條件。結(jié)果 第一階段研究:根據(jù)血腫大小、部位分別進(jìn)行了不同情況的支撐桿、托盤、血腫囊壁的設(shè)計(jì)和打印,使得各類血腫位置結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,能很好地模擬臨床實(shí)際病人的穿刺過程,并有較好的操作感受。第二階段研究:利用相關(guān)打印軟件對(duì)影像學(xué)圖片及立體模擬圖進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)后,能夠直接打印多個(gè)“圓柱形人工血腫”,從而達(dá)到能在單個(gè)模型中進(jìn)行各類血腫的多次操作訓(xùn)練的目的;間接打印的“球形人工血腫”在操作感受和外觀上則更為接近臨床實(shí)際。第三階段研究:通過對(duì)各類材料的分析,可確定本研究中的材料在柔軟度、透明度、彈性、保存時(shí)間、外觀、成本等方面各具優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)論 在本研究中,探索出了可操作的個(gè)體化腦出血模型的通用打印方式、可操作的人工多靶點(diǎn)腦出血模型的幾種打印制作方式,并初步探討出了本研究相關(guān)的打印材料在柔軟度、透明度、彈性、保存時(shí)間、外觀、成本等方面各具優(yōu)缺點(diǎn)。
【圖文】:
頌士學(xué)位論文國(guó)Stratasys公司,,J750設(shè)備,分辨率:X軸方向軸方向1800dpi)、打印機(jī)軟件(PolyJet邋Studio邋3Stratasys公司)、50%硅膠(質(zhì)量濃度)(上海,GB108398)、(5%、20%、30%)明膠(上海阿98716)、紅墨水、聚乳酸(廣州邁普再生醫(yī)學(xué)科技器、502膠水、熱熔膠、清水。逡逑
讀取數(shù)據(jù):將患者頭顱CT薄層平掃的DICOM格式原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入安裝有逡逑Mimics軟件的計(jì)算機(jī),打開影像學(xué)圖像。逡逑圖2-2用Mimics軟件打^u影像學(xué)圖片(以數(shù)據(jù)A為例)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)逡逑三維重建:借助Mimics軟件對(duì)影像學(xué)圖像進(jìn)行三維重建(以B數(shù)據(jù)腦干逡逑出血為例):逡逑S緬義賢跡玻陳羌把椎娜亟ㄍ煎義希疲椋紓酰潁邋澹玻沖澹裕瑁潁澹澹洌椋恚澹睿螅椋錚睿幔戾澹潁澹悖錚睿螅簦潁酰悖簦椋錚鑠澹錚駑澹簦瑁邋澹螅耄酰歟戾澹幔睿溴澹瑁澹恚幔簦錚恚徨義獻(xiàn)ⅲ海廖率蕕穆僑亟ㄍ跡唬攣率蕕南侶羌奧荒諮祝ê焐匪福╁義系娜亟ㄍ。辶x希危錚簦澹哄澹鈴澹椋簀澹簦瑁邋澹簦瑁潁澹澹洌椋恚澹睿螅椋錚睿幔戾澹潁澹悖錚睿螅簦潁酰悖簦椋錚鑠澹錚駑澹簦瑁邋澹螅耄酰歟戾澹鰨椋簦楨澹洌幔簦徨澹攏澹鰨瑁椋歟邋澹洛澹椋簀澹簦瑁邋義希簦瑁潁澹澹洌椋恚澹睿螅椋錚睿幔戾澹潁澹悖錚睿螅簦潁酰悖簦椋錚鑠澹錚駑澹簦瑁邋澹歟錚鰨澹蟈澹螅耄酰歟戾澹幔睿溴澹椋睿簦潁幔悖潁幔睿椋幔戾澹瑁澹恚幔簦錚恚徨澹ǎ椋睿洌椋悖幔簦澹溴澹猓澹簦瑁邋義希潁澹溴澹幔潁潁錚鰨義希稿義
本文編號(hào):2623817
【圖文】:
頌士學(xué)位論文國(guó)Stratasys公司,,J750設(shè)備,分辨率:X軸方向軸方向1800dpi)、打印機(jī)軟件(PolyJet邋Studio邋3Stratasys公司)、50%硅膠(質(zhì)量濃度)(上海,GB108398)、(5%、20%、30%)明膠(上海阿98716)、紅墨水、聚乳酸(廣州邁普再生醫(yī)學(xué)科技器、502膠水、熱熔膠、清水。逡逑
讀取數(shù)據(jù):將患者頭顱CT薄層平掃的DICOM格式原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入安裝有逡逑Mimics軟件的計(jì)算機(jī),打開影像學(xué)圖像。逡逑圖2-2用Mimics軟件打^u影像學(xué)圖片(以數(shù)據(jù)A為例)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)逡逑三維重建:借助Mimics軟件對(duì)影像學(xué)圖像進(jìn)行三維重建(以B數(shù)據(jù)腦干逡逑出血為例):逡逑S緬義賢跡玻陳羌把椎娜亟ㄍ煎義希疲椋紓酰潁邋澹玻沖澹裕瑁潁澹澹洌椋恚澹睿螅椋錚睿幔戾澹潁澹悖錚睿螅簦潁酰悖簦椋錚鑠澹錚駑澹簦瑁邋澹螅耄酰歟戾澹幔睿溴澹瑁澹恚幔簦錚恚徨義獻(xiàn)ⅲ海廖率蕕穆僑亟ㄍ跡唬攣率蕕南侶羌奧荒諮祝ê焐匪福╁義系娜亟ㄍ。辶x希危錚簦澹哄澹鈴澹椋簀澹簦瑁邋澹簦瑁潁澹澹洌椋恚澹睿螅椋錚睿幔戾澹潁澹悖錚睿螅簦潁酰悖簦椋錚鑠澹錚駑澹簦瑁邋澹螅耄酰歟戾澹鰨椋簦楨澹洌幔簦徨澹攏澹鰨瑁椋歟邋澹洛澹椋簀澹簦瑁邋義希簦瑁潁澹澹洌椋恚澹睿螅椋錚睿幔戾澹潁澹悖錚睿螅簦潁酰悖簦椋錚鑠澹錚駑澹簦瑁邋澹歟錚鰨澹蟈澹螅耄酰歟戾澹幔睿溴澹椋睿簦潁幔悖潁幔睿椋幔戾澹瑁澹恚幔簦錚恚徨澹ǎ椋睿洌椋悖幔簦澹溴澹猓澹簦瑁邋義希潁澹溴澹幔潁潁錚鰨義希稿義
本文編號(hào):2623817
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