目前,对于脑部肿瘤以及多种原因造成脑外伤的治疗,手术依旧是有效手段之一。但由于人类大脑的复杂结构,极大提高了手术过程的难度。因此,根据不同患者的病情而定制的术前大脑模型十分重要,这样做可以帮助医生精准分析病灶和提高手术熟练度,从而提升手术成功率。然而,目前的技术无法实现全尺寸人脑模型的打印,近日这个问题得到了接解决,全尺寸人脑模型的快速3D打印得到了实现。
一、科研团队成功打印全尺寸人脑模型
科研团队在美国内华达大学雷诺分校成功开发了一种名为“peeling-boiled-eggs(PBE)”的方法,利用响应性屈服应力流体实现了全尺寸人脑模型的快速制造。该模型可用于术前模拟训练。成功打破了困扰科学界和医学界的“无法再现真实大脑结构”的难题。该成果被证明具有突破性意义,在医学教育、手术模拟和神经科学研究等领域中具有广泛的临床应用前景。
科学家们采用了最先进的计算机模拟技术,模拟了人类大脑的结构和神经元系统,通过3D打印技术打印出了一枚全尺寸人脑模型。
这个模型模拟了完整的大脑结构,包括皮层、深部核心结构、脑神经和白质纤维,基本上是一个完整的人类大脑的复制品。与以往的手工制作模型相比,这个3D打印模型在细节和精度上都有了质的飞跃,更加接近真实大脑。
该成果已经掀起了科学界和医学界的轰动。针对这个全尺寸人脑模型,不少科学家、医生和研究人员都表示出极高的兴趣,并且对它的应用前景给予了很多期待和想象。
应用前景:
首先,该模型的应用前景非常广泛,可以被用于医学教育、手术模拟和神经科学研究等领域。
在医学教育方面,这个模型可帮助医学学生更好地了解人类大脑的结构和功能,掌握解剖学知识。
在手术模拟领域,医生们可以通过这个模型了解手术区域的结构、大小和位置,规划手术路径、减少手术创伤。在神经科学研究中,该模型可作为实验模型使用,研究人员们可以用它来探究大脑结构和功能、分析神经元之间的复杂信息传递。
还可被用于智能机器人、仿生器件等领域的研发测试,具有较高的科技价值。例如,科技公司可以利用这个模型开发出智能机器人,让它具有类似人脑的认知和学习能力,具有更高的智能水平。
全尺寸人脑模型的获得过程
在此次科研成果的背后,除了复杂的技术手段,还有科学家们对科学事业不懈追求的精神。据悉,这个全尺寸人脑模型项目的成功,离不开科学家们多年来的艰苦努力。这当中主要体现在以下几方面:
首先,科学家们需要设计一套复杂的人脑结构模型。他们采用最先进的计算机技术,使用脑磁共振成像(fMRI)和扫描技术,获取了人类大脑的结构和神经元系统的相关数据。然后,运用手工编辑和计算机算法相结合的方式,让这些数据有效地转换成3D打印模型的关键参数。
其次,科学家们需要采用最先进的3D打印技术,打印出一个完整的人脑结构。由于大脑结构非常复杂,使用传统的方法显然是不可能的。因此,科学家们采用了生物材料3D打印技术,将不同的脑结构分别打印出来,然后逐步拼合成一个完整的模型。这个过程需要结合专家的手工判断和调整,才可以得到真正可靠的全尺寸人脑模型。
最后,科学家们需要对这个全尺寸人脑模型进行验证实验,确保它的准确性和稳定性。这涉及到各种复杂的实验和数据分析,包括:使用磁共振成像和EEG等技术验证模型的神经活动模式;使用荧光显微镜等技术研究模型中神经元的活动和信息传递模式,等等。
虽然这个全尺寸人脑模型的研发历程非常复杂困难,但最终的成果却令人瞩目。这个模型的问世,不仅为我们提供了更为精确的器官模拟方法,还为各种医学、工程、神经科学领域的研究提供了新思路和新方法,为人类的健康事业做出了重要的贡献。
对于这个全尺寸人脑模型的应用前景,科学家们已经开始着手展开深入的探究和研究。他们希望通过长期的实践和不断的优化,让这个模型在更广泛的领域发挥出更大的作用。预计未来,3D打印技术将会有更多的创新和突破,为人类的健康事业带来更多的进步和创新。
二、这些3D打印在医疗中的其他应用,你知道吗?
3D打印手术导板
都说“巧妇难为无米之炊”,同样,对于一名医生来说,优良的辅助工具能够让手术的进行更加可靠有保障!3D打印技术在手术导板上的应用使其能够轻松应对复杂多样的设计及患者个性化的医疗需求,进而让医疗更具针对性!
3D打印康复器具
3D打印技术在医疗行业的应用成功的满足了患者的私人订制需求,其能够根据患者自身的生理构造打印出更加贴合精准的康复器具,这一改变极大地提升了患者的使用体验及康复效率,为医疗界的发展进步提供了有力的保障!
3D打印口腔齿科用具
齿科作为医疗行业的重要领域一直倍受关注,在口腔治疗过程中,3D技术的应用可谓是功不可没。无论是导板、临时牙冠,还是正畸等各类口腔器具的打印应用均毫无压力,以更精准高效的形式为患者打造出更具贴合性的个性化诊治使3D打印技术成为了口腔行业的一大“团宠”!
3D打印医疗植入物
医疗行业中对于植入物的应用主要有两种,体内植入与体外植入。3D打印技术的引入让体外植入物的生产更加精准适配,能够轻松满足不同病症患者对植入物原型的个性化制造需求,让医疗更省心。
文章来源: 阿信聊科技, Brain-X 学科交叉脑,联泰科技3D打印
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