科學技術：3D打印動脈瘤
發(fā)布時間：2021-05-11
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科學技術：3D打印動脈瘤


圖片來源：Pixabay
每50人里面就有一人飽受腦動脈瘤疾病的困擾。血管壁一旦病變隆起，就極有可能破裂導致病人死亡。如今，科學家已在實驗室里發(fā)明了一種3D動脈瘤模型，讓醫(yī)生可以在模型上預演“手術”。這些模型可量身定制，復制出每個病人的血管。醫(yī)生可以根據(jù)不同的情況嘗試不同的治療方法，從而選出最佳的治療方案。
當腦外科醫(yī)生治療動脈瘤時，有時會在膨脹的血管處植入一種金屬夾子，避免血液在膨脹處聚集。還有一種創(chuàng)傷較小的手術，會利用導管將微型金屬圈植入動脈瘤內，誘發(fā)血液凝結成塊，封住這個動脈瘤。此前，大部分治療設備都是在動物身上做試驗的，它們的血管與人的血管并不完全相似。另外，實驗室培養(yǎng)皿中培養(yǎng)出的動脈瘤也無法完全模擬活體血管的特征。負責研究3D打印動脈瘤的蔣林迪（Lindy Jang，音譯）表示：“這或許是一次更好的機會，我們可以進一步檢測這些治療設備?！笔Y林迪是美國得克薩斯州農(nóng)工大學生物醫(yī)學工程的研究生，相關研究發(fā)表于《生物制造》（Biofabrication）雜志。


圖片來源：Pixabay
首先，蔣林迪和同事會以水凝膠為材料3D打印出動脈瘤結構，然后再用人體腦血管內壁的細胞鋪滿這個結構。接下來他們就需要執(zhí)行動脈瘤手術，在凸出的血管里植入鉑金彈簧圈。最后，他們需要在血管里填充血漿（血液成分之一），血漿會變成血凝塊，封住凸起的部分。


圖片來源：Pixabay
威廉·里克·海恩斯（William Rick Hynes，這項研究的共同作者）是美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的生物制造研究工程師，他具體操刀執(zhí)行了這項手術。海恩斯說：“我們在努力簡化動脈瘤的治療過程，想讓設想變成現(xiàn)實。我們的目標就是通過模擬驗證治療方案?；颊咦鲞^3D掃描后，就能根據(jù)實際情況創(chuàng)造出一個仿真模型。當我們重新提供血流后，就能確定患者是否需要治療現(xiàn)有的動脈瘤，或者只是繼續(xù)觀察?！?br> 美國馬薩諸塞州大學醫(yī)學院的生物醫(yī)學工程師馬修·古尼斯（Matthew Gounis，并未參與這項研究）評價道，這個新模型“意義非常重大”。雖然已有其他團隊陸續(xù)開發(fā)出了不少動脈瘤模型，但這個模型非常令人興奮，因為它通過添加活體細胞，更好地復原了人體血管的特征。這樣，外科醫(yī)生就可以在給患者執(zhí)行手術前在模型上實踐。他說：“如果遇到特別麻煩棘手的病例，醫(yī)生可以把患者的動脈瘤打印出來，反復實踐后再給患者提供治療?！?br> 撰文：莫妮克·布魯耶特（Monique Brouillette）
翻譯：杜永航
文章來源：環(huán)球科學


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