用于打印主动脉模型的3D打印材料以研究最佳CT扫描协议

从心脏成像数据(主要是心脏CT图像)创建的个性化3D打印模型已越来越多地用于心血管疾病，主要用于复杂外科手术的术前计划和模拟以及医学教育。3D打印模型被证明在复制正常解剖结构和心脏病理学方面具有很高的准确性，据报道3D打印模型与原始源图像之间的差异小于0.5毫米。除了这些应用之外，利用3D打印模型的新研究方向是研究心血管疾病中的最佳CT扫描方案，以减少辐射剂量，同时保持诊断图像质量。为了实现这个目标，

来自澳大利亚科廷大学的John Curtin杰出教授，医学影像学研究员孙中华一直在寻找合适的3D打印材料来打印逼真的模型，更重要的是，打印具有类似组织特性的心血管模型来复制心脏和主动脉。Sun教授的研究兴趣在于3D图像可视化和诊断。3D打印，虚拟现实和人工智能在医疗领域的应用，特别是在心血管疾病方面。在他的最新著作中，发表在《Current Medical Imaging》上Sun教授及其团队介绍了在对比前和对比后CT扫描中使用具有与正常主动脉壁相似的CT衰减的打印材料打印主动脉模型的研究发现。这项研究通过提供证据表明3D打印的个性化主动脉模型可用于研究最佳的CT协议，以及3D打印的主动脉模型可作为一种有用的工具的价值，从而将3D打印在心血管疾病中的当前应用进一步提升到另一个水平。血管内修复主动脉疾病的术前计划和模拟。

Sun教授及其团队在最新文章中报告了有关如何使用已识别的材料打印逼真的主动脉模型的发现。他们首先从CT图像创建了一个25毫米长的B型主动脉夹层模型，然后使用两种材料(分别来自Stratasys的Agilus和来自3D Systems的Visijet CE-NT)打印了4个模型。这些材料是柔软的，可以与另一种材料(例如光敏聚合物树脂)混合以产生一系列具有不同弹性特性的产品。这4个主动脉模型包括两个分别用两种硬度分别表示为A40和A50的Agilus模型，另外两种用不同硬度的Visijet CE-NT分别用A30和A70印刷的Visijet模型。Visijet CE-NT A30的拉伸强度介于0.2到0.4之间，接近老化的动脉，而Agilus A40和A50的拉伸强度为0.5至1.5。使用标准主动脉CTA协议在192片CT扫描仪上扫描4个主动脉模型，并在有或没有使用造影剂的情况下进行扫描，以测量真管腔，假管腔，内膜瓣和两个管腔之间的交界处的CT衰减真假流明。结果表明，在非对比CT图像上，Agilus模型的CT衰减比Visijet CE-NT模型高，而Agilus A50的平均CT衰减与原始CT图像相似。在对比图像上，只有Visijet CE-NT A30产生的CT衰减与原始图像相似，而其余使用其他材料印刷的模型则导致CT衰减明显高于原始图像。