最精確的“3D打印人腦”，將助力腦科醫(yī)學(xué)發(fā)展

近年來，3D打印技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)客運(yùn)動的發(fā)展一直相輔相成。在創(chuàng)客們的奇思妙想下，3D打印為我們帶來很多以前難以想象的驚喜，其中當(dāng)然也包括各種醫(yī)療方面的應(yīng)用。而現(xiàn)在，3D打印已經(jīng)開始在針對大腦的手術(shù)中發(fā)揮重要作用了。

3D打印的人腦

對于帕金森、癲癇、嚴(yán)重的強(qiáng)迫癥和慢性神經(jīng)疼痛等疾病，有時候會通過向大腦中插入電極的對腦部進(jìn)行刺激的方式（深部腦刺激Deep Brain Stimulation）來進(jìn)行治療。盡管這種聽起來很可怕的手術(shù)的危險程度并不太高，但因?yàn)榇竽X本身的復(fù)雜程度，要確定電機(jī)插入的方式和位置卻是一個相對復(fù)雜的過程。尤其是在手術(shù)實(shí)施過程中，醫(yī)生所能借助的參考標(biāo)準(zhǔn)只有非常細(xì)小的腦部穿孔和屏幕上的腦掃描圖。

Mendez醫(yī)生

據(jù)報道，近日Mendez醫(yī)生就打算進(jìn)行一項(xiàng)這樣的手術(shù)——他需要將電極插入一位病人的大腦并刺激該病人大腦的兩個不同區(qū)域，但是這位病人大腦結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和不規(guī)則性讓腦掃描圖的方式變得異常困難，傳統(tǒng)的軟件不能為Mendez醫(yī)生確定出一條合適安全的手術(shù)路徑。

于是Mendez醫(yī)生轉(zhuǎn)而尋求3D打印技術(shù)的幫助，在薩斯喀徹溫大學(xué)工程學(xué)院的幫助下，他很快組建了一個由工程師、核磁共振專家、神經(jīng)學(xué)專家和放射科醫(yī)生組成的工作團(tuán)隊(duì)。在該團(tuán)隊(duì)的努力之下，他們成功將大量的大腦掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成了精確的大腦模型文件。

整個工程耗時達(dá)7個月之久，他們終于打造了一個復(fù)雜的大腦仿真結(jié)構(gòu)原型。但最初采用的橡膠類材料的表現(xiàn)效果并不夠好，于是該團(tuán)隊(duì)又對更多不同的材料進(jìn)行了測試。最終在兩周之前，他們終于找到了合適的合成橡膠材料并打印出了人類歷史上首個精確的人類大腦復(fù)制品！現(xiàn)在他可以完全使用這個模型來模擬其手術(shù)過程。

Mendez醫(yī)生解釋說：“因?yàn)槟悴煌耆宄驼娴目赡艹鲥e。但當(dāng)有了一個完全精確的復(fù)制品的時候，就能實(shí)施這樣的手術(shù)了。”

Mendez醫(yī)生的這個項(xiàng)目用到了一種新型的合成橡膠材料，它的形狀維持非常牢固，經(jīng)過擠壓也能彈回原狀。

在3D打印的大腦上模擬插入電極

而這個3D打印的人腦不僅能幫助Mendez醫(yī)生實(shí)施手術(shù)，更是一件藝術(shù)品：“我是一位神經(jīng)外科醫(yī)生，但我也有藝術(shù)方面的興趣。對我來說，這就是美的實(shí)例。我想未來我們也許還能實(shí)現(xiàn)今天難以實(shí)現(xiàn)或無法實(shí)現(xiàn)的手術(shù)。我覺得在未來的20年、也許25年，我們就將能夠打印生物材料了，我們也許還能直接打印器官。”

3D打印器官也許現(xiàn)在聽起來像是天方夜譚，但事實(shí)上，3D打印心臟支架、替代骨骼等已經(jīng)有了臨床上的應(yīng)用。現(xiàn)在Mendez醫(yī)生已經(jīng)完成了對這位病人大腦結(jié)構(gòu)的分析，讓我們預(yù)祝他手術(shù)成功。

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