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3D打印助力完成计算机智能模拟手术方案

医学类需要跟工类进行融合,把工的研究成果用到医里面来,国内现在做先天性心脏病复杂线性和单心室病还无法根治,要做根治需要做一些设计,根据患者的影像学的特点,在计算机上面先进行模拟,做手术方案,然后还要通过3D打印的技术

“患者生命体征正常,接下来我们即将看到的是……”10月22日下午,无锡明慈心血管病医院的会议室内,来自美国佐治亚理工大学、南京医科大学、济南军区心血管病研究所的专家学者共同在观看一场手术直播,与以往不同的是,这台治疗复杂先天性心脏病患儿的Fontan手术不仅有专业心血管领域专家团队的参与,同时还有国内外科学与工程领域、医学影像领域学者的参与,他们整合不同领域的最新学科技术,进行跨学科合作。通过计算机虚拟仿真技术,由计算机智能设计,为患者“量身定制”最优的手术方案。

据悉,Fontan手术是一种生理性矫治手术,适应于无法根治的复杂性先天性心脏畸形。以往,医生在治疗中会采用传统正中开胸锯的方法治疗,但是创伤大,止血困难,严重影响病人生理、心理健康,也给家庭增加了负担。乔彬教授带领的医疗团队经过30年临床研究,应用基于计算流体动力学的虚拟与仿真技术,自行设计了治疗功能性单心室手术新方法,做到了真正意义上的生理性矫治。在进行手术之前,医生为患者进行全面检查,他们通过采集患者信息,运用近代流体力学(CFD),在计算机上进行了大数据分析和建模,在此基础上,根据模拟数据为患者设计手术方案,以此达到“精准”治疗的目的。

南京医科大学转化医学研究院副院长郭锡熔告诉记者,医学类需要跟工类进行融合,把工的研究成果用到医里面来,国内现在做先天性心脏病复杂线性和单心室病还无法根治,要做根治需要做一些设计,根据患者的影像学的特点,在计算机上面先进行模拟,做手术方案,然后还要通过3D打印的技术。考虑到儿童的心脏还要长大,因此一些摆进去的东西还要满足它的生长需求,所以说通过计算机事先进行模拟手术,植入到医学领域里来就可以做根治性手术,做完以后孩子运动的时候心脏的功能和正常的孩子是一样的,在这过去是完全做不到的,它是首次把流体力学和医学进行融合,这么一个新型的学科,非常的了不起。


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