快速成型技術(shù)制備仿生主動(dòng)脈弓模型的初步研究.pdf

1、目的：
　　使用CT掃描采集人類(lèi)主動(dòng)脈弓三維微觀數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)并制造與人體解剖結(jié)構(gòu)一致的仿真主動(dòng)脈弓三維快速成型模型，證明運(yùn)用快速成型技術(shù)通過(guò)醫(yī)學(xué)影像資料制備與人體解剖結(jié)構(gòu)一致的主動(dòng)脈弓模型的可行性，了解快速成型的相關(guān)原理，尋找制備仿生化、智能化組織工程支架的最佳方法及材料，初步探討與主動(dòng)脈弓模型對(duì)促進(jìn)規(guī)劃和執(zhí)行主動(dòng)脈外科手術(shù)的幫助，為下一步構(gòu)建個(gè)體化人工血管支架及快速成型技術(shù)打印生物組織或器官做前期準(zhǔn)備。
　　方法：
　

2、　對(duì)正常成年男性進(jìn)行胸部CT掃描，獲得該男子主動(dòng)脈弓原始DICOM數(shù)據(jù)，以原始CT數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)Mimics10.01軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)處理，設(shè)置灰度閾值分割出主動(dòng)脈弓的區(qū)域，軟件計(jì)算主動(dòng)脈弓三維立體模型，建立主動(dòng)脈弓立體三維模型圖像，導(dǎo)出可被打印機(jī)識(shí)別的通用的STL文件，將STL文件導(dǎo)入打印設(shè)備，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，選取適合的打印材料，最后通過(guò)3D打印機(jī)打印出與人體解剖結(jié)構(gòu)基本一致的主動(dòng)脈弓模型。對(duì)現(xiàn)有的常用快速成型各種方法及材料進(jìn)行對(duì)比，選

3、擇最適宜的材料為下一步打印主動(dòng)脈弓支架做準(zhǔn)備。
　　結(jié)果：
　　基于CT機(jī)獲得的胸部解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，通過(guò)MIMICS10.01軟件的進(jìn)行處理并導(dǎo)出STL格式文件后，可直接用3D打印機(jī)直接打印出與人體主動(dòng)脈弓大小基本一致的主動(dòng)脈弓模型，個(gè)體化主動(dòng)脈弓支架較原有的主動(dòng)脈弓覆膜支架與原組織器官解剖結(jié)構(gòu)一致。快速成型的方法光固化快速成型技術(shù)（Strereo Lithography，SLA）、層疊實(shí)體快速成型技術(shù)成型（Laminate

4、d Object Manufacturing LOM）、選擇性燒結(jié)快速成型技術(shù)（Selected Laser Sintering，SLS）、熔融沉積快速成型技術(shù)（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）等。根據(jù)材料的化學(xué)性質(zhì)不同，可將快速成型材料分為樹(shù)脂材料，石蠟材料，金屬材料，陶瓷材料，復(fù)合材料及生物材料。本實(shí)驗(yàn)選擇FDM快速成型法實(shí)現(xiàn)了工程塑料的主動(dòng)脈弓模型的打印，且ABS材料主動(dòng)脈弓模型可用于術(shù)前規(guī)劃，但是不能