导读:本文主要介绍来自上海健康医学院的医学3D打印创业团队,其对于人体精细管道医学3D打印及应用方面取得的新进展。
随着国家在2021年将“精准医疗”概念纳入“十四五”规划以来,医学3D打印行业已逐渐朝着更精准化、个性化的方向发展。然而目前有两大局限性制约其发展:一是关于影像数据的选择及处理,大部分医学3D打印基于单一影像模态,多模态图像融合的应用较少;二是关于打印工艺的局限性,一般3D打印时都采用材料层层叠加的打印方法,在打印空腔脏器的时候,叠加的打印方式很容易导致空腔脏器失真、变形,限制了医学3D打印在人体空腔脏器的应用。如何突破目前医学3D打印技术的局限,以更好助力精准医疗是一个亟待解决的问题。
因此,来自上海健康医学院影像学院的医学3D打印创业团队基于以上痛点,顺应国家精准医疗的政策,积极投身医学3D打印创业领域,实现了医学3D打印技术的进一步创新与优化,以助力医学3D打印行业朝着更精准化、个性化的方向发展。
图1 团队开展相关线下培训活动
自该团队成立以来,成员始终贯彻上海健康医学院“厚德至善,健行康民”的校训,秉持让价值引领“新”起来,让专业知识“实”起来的理念,在指导老师吴励副教授的带领下,结合团队成员自身医学影像技术和智能影像工程的专业背景,发挥医工结合的优势,探索多模态图像后处理新方法,精进打印工艺,最终实现了人体管道的精准3D打印及应用。
据了解,该团队前期以主动脉3D打印为切入点,基于主动脉全程较长的特点,采用在管道中添加支撑结构,后期再溶解去除支撑物的方法,实现了主动脉的一体化打印。根据临床需求,团队打印出了4款Stanford B型主动脉夹层一体化的3D实体模型,即采用树脂DSM128材料的实体模型、采用树脂DSM10122材料的空腔模糊整体模型、空腔透明分段模型及由树脂DSM128及柔性树脂SP-RF共同构成的拼接模型,以满足术前评估的精准化及个体化的需求。此外,基于此打印技术的创新,该团队还成功授权了相关发明专利一项。
图2 Stanford B型主动脉夹层一体化打印的3D实体模型
图3 发明专利
在成功打印大管道即主动脉的基础上,该团队鉴于胰胆管管径较小、分支较多的特点,采用CTA、MRI增强及功能序列MR胰胆管成像等多模态影像资料,探索新的打印技术,致力于人体精细管道的精准打印,实现了胰头癌“双管征”3D实体模型的打印。
图4 胰头癌“双管征”3D实体模型
该团队实现了医学3D打印技术的创新,主要表现为CT、MRI多模态图像后处理方法和精细管道3D打印工艺的创新。团队成员表示,在实现了技术创新后,团队的营销模式以提供个性化3D打印设计方案为主展开盈利:团队接受来自医院和医学院校的3D打印需求后,根据个体情况设计打印方案并进行图像后处理,构建3D数字模型,最后打印实体模型。此外,这一医学3D打印技术的创新还可以响应社会需求,在助力精准医疗和人才培养的同时,促进就业,提供科研、销售、售后等岗位。
在整个创业过程中,团队成员积极与中国3D打印第一人,来自上海交通大学医学院附属第九人民医院的戴尅戎院士及团队合作交流,并参与相关交流会如中国医学会第三十次全国医学影像技术学学术大会,进行口头汇报,与同行学习交流。同时,该团队成员还参观了合作企业影为医疗科技(上海)有限公司进行经验交流,并展开了相关教学实践,拓展医学3D打印在教学领域的应用。
图5 团队成员于中国医学会第三十次全国医学影像技术学学术大会进行口头汇报
图6 团队成员展开教学实践