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新聞資訊

來源:NUST MISIS

由NUST MISIS組成的團隊開發了人腦的“幻像”,即與真實器官在結構和機械上相似的水凝膠模型。“ Fantomozg”(en:Phantombrain)將允許學生和神經外科醫生研究組織的病理解剖學并訓練復雜的外科操作。

神經外科手術是一個非常復雜的過程,需要充分了解大腦的結構,病理學的性質和形式以及可接受的干預范圍。即使是具有多年經驗的神經外科醫師,在罕見的臨床病例中也可能面臨困難,無論是難以到達的腫瘤部位,大面積的中風還是特別大的血腫。

如今,外科醫生和學生擁有三種主要的器官結構研究方法:通過VR中的3D模擬,尸體(即人體)上的3D模擬以及使用真實尺寸的器官幻象模型。每種方法都有其缺點。例如,VR技術仍然非常昂貴,并且不允許操作員從物理上充分體驗操作過程。尸體的使用是不人道的,此外,死組織會分解并丟失其原始結構。“幻影”是很好的選擇,但如今它們由硅樹脂制成,就機械特性而言,它與人體組織大不相同。

NUST MISIS的學生根據患者的計算機和磁共振成像數據,提出了制造人腦幻影的另一種方法,即用水凝膠制造。第一步是3D重建,然后打印聚合物底片。然后,基于底片,制成硅樹脂模具,將水凝膠(聚乙烯醇和瓊脂糖)倒入其中。所得的鋼坯首先放置在冰箱中,然后放置在冰箱中。這種體模的總生產時間約為30小時。

測試樣品為縮小版(比例為1:4);機械測試表明,體模的極限強度幾乎與人腦的半球相對應,分別為87 kPa和100 kPa。接下來,該團隊將研究大腦其他部分(小腦,中腦,延髓,后腦)的結構模擬,并將模型的大小增加到1:1。另外,計劃增加對血管和病理變化的幻像模擬:腫瘤,血凝塊,斑塊。

這項工作是在Skoltech大學的NUST MISIS復合材料中心進行的,得到了“藝術,科學和體育”慈善基金會的支持。

原文鏈接:https://en.misis.ru/university/news/science/2020-07/6712/

聲明:本文由 Newfellow 編譯,中文內容僅供參考,一切內容以英文原版為準。


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