可定制的 3D 心脏模型,让医生看到你每一根血管

2015年05月21日 新创 评论关闭 阅读 446 views 次

科技的光速进步总会给医疗界带来新的曙光。比如,去年 9 月,北京大学的研究团队成功“打印”出了一块钛合金骨骼,并将它植入一名 12 岁男孩的脊椎。

除了 3D 打印,3D 模型系统也能为现代医疗开启新的大门。医学研究和临床领域都需要构建人体模型,用来模拟和实验,而目前医生们大多只能用标本或人造模型,周三,一家擅长飞行系统的法国公司 DASSAULT SYSTEMES 宣布,他们搞定了世界首个商用 3D 心脏模型。

这套 3D 系统是 Living Heart Project 项目的成果,它能在计算机中生成高度仿真的人类心脏试验器,用以诊断、实验和教学。心脏病医生能利用这套系统研究疑难杂症。

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领头人 Steve Levine 说,世界各地的医生对人体心脏的许多部位开发了相应的模型和模拟器,但是,并没有人把这些零散的模拟整合在一起形成完整的模拟器。而“Living Heart”模拟器可以让医生像测试飞机性能一样测试药物、手术对心脏的影响。

在演示视频中,一位体验者戴上 Oculus Rift 眼镜走进演示空间,环绕四周的屏幕展示了一个模拟的人体,你可以查看内部器官、骨骼、血管……甚至能“走进”心脏的内部,来一场人体旅行。

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在电影《零度空间》中,男主角是微缩飞行器的驾驶员,这台飞行器比细胞还要小,于是,男主角就在人体之中来了一场奇幻之旅。Google 就正在研发这样的人体机器人,能达到纳米级别,进入人体血液,时刻侦测人体状况。

有了心脏模拟器,医生可以把一颗健康的心脏储存在电脑上,设置所需的数据,并把它上传到云端,利用云端强大的计算能力展开模拟测试。

“Living Heart”所展示的不是一个标准心脏,而是可定制的不同模型。每个病人的心脏各不相同,而医生们在诊断的过程里往往只能依赖 2D 图像,来判断病灶病情。这时候 3D 的优势就非常明显。比如在一场瓣膜替换手术中,如果医生根据特定患者定制 3D 模型,将能更好的选择匹配大小的瓣膜,降低手术风险。

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Living Heart Project 项目中,共有 45 名医学专家参与其中,还有一些医疗组织、政府机构比如美国药品食品局(FDA)。心脏只是这个项目的一部分,未来,整个人体的 3D 模型会被构建出来,应用在更广泛的领域。

提到个性化的 3D 模型,此前,我们见过 3D 打印的肿瘤。在 MIT Media Lab 读机械工程学博士的 Steven Keating 把自己的脑瘤用 3D 打印了出来。

Living Heart Project 的意义远比这颗脑瘤大的多,由于它能用 3D 的方式展示病患心脏,这一定意义上促进了病人了解自己的医疗档案,病人有更多的知情权,也会更多的配合医生治疗。数据显示,超过 80 % 的病人查看了至少一条自己的病历;2/3 的病人认为他们对自己的健康和医疗状况有了更全面的认识,从而能更好地配合治疗;20 % 的病人与其他人共享了自己的病历。

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