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3D打印技术在医学教育的应用_论文

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协 和 医 学 杂 志  ? 教学与科研 ?   3 D 打 印技 术 在 医 学 教 育 的应 用  笪 熠,陈 适,潘 慧,朱慧娟   中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院内分泌科 卫生部 内分泌重点实验室, 北京 1 0 0 7 3 0   通 信作 者 :陈 适 电话 :0 1 0 — 6 9 1 5 5 0 7 8 ,E - m a i l :c s 0 0 8 3 @1 2 6 . e o m   【 关键词】3 D打印技术 ; 医学教育   【 中图分类号】N 4 2 ; G 2 3 4   【 文献标志码】A   【 文章编号】1 6 7 4 . 9 0 8 1 ( 2 0 1 4 ) 0 2 。 0 2 3 4 . 0 4   D O I :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 4 - 9 0 8 1 . 2 0 1 4 . 0 2 . 0 2 5   3 D( t h r e e   d i m e n s i o n s ) 打 印技 术 是 一种 *年 来  比拟 的优势 。经过 简单无 创 扫描 ,3 D打 印技术 可对  新 兴 的 制 造 技 术 ,它 可 以 通 过 计 算 机 辅 助 设 计  ( c o m p u t e r — a i d e d   d e s i g n ,C A D) 读取 数 据 ,经 过 数据  转换 一层一 层地 自动 建造 三维 物体 ¨ J 。3 D打 印技术  肇始 于 2 0世纪 8 0年代 ,但 同许 多 开创 性技 术一 样 ,   当时因工 艺 复 杂 、效 率 低 下 、设 备 昂贵 ,未 能大 量  推 广使用 。* 2年 来 ,因计 算 机 技 术 的 发 展 、生产  工 艺的进 步 和材 料 普 及 ,3 D打 印技 术 的 虚 拟设 计 、   节约 成本 ,精 密 复 制 、节 省 人 工 ,一 体 成 形 、无 须  经典病例 到罕见 临床情况进 行 忠实记 录 和高度 复制 ,   成品 的应 用 空 间不 仅 限 于基 本知 识 和 技 能讲 授 ,更  可在高级研 修 培 训 和技 术 探 索 中发 挥 重要 作 用 。本  文就 3 D打 印技 术在 医学教育 的应 用进 行综述 ,希 望  能帮助 医学 教育工 作者加深 对 3 D打印技 术这 一创 新  技术 的认 识 。   3 D 打印技 术步 骤  3 D打印机工 作 流程分 为 3个 步 骤  。第 一 步 为  图像获取 ,这是 产 品质 量 的关 键 步骤 。以 医学 为 例 ,   随着当今 医学影像 技术 的发展 ,屏住数 秒呼 吸即可获  得 高分辨 率和对 比度 的医学 影像 _ 2 ] 。C T 、MR I 、超声  和正电子发射 断层 显像 ( p o s i t r o n   e m i s s i o n   t o m o g r a p h y ,   P E T )等医学影像手 段均 可作为 获取数 据 的方法 ,但  因C T数据 处理 相对简 单 ,所 以最 为常 用。第 二 步 为  图像后处 理。影像学 获取 的数 据通 常储 存为 医学数字  影像格式 ( d i g i t a l   i m a g i n g   a n d   e o m m u n i e a t i o n s   i n   m e d i —   组装 ,不 占空 间 、便 携 制 造 等 诸 多 优 点 越 发 显 现 。   目前 ,3 D打 印技 术 已经 涉 足 各 行 各 业 。3 D打 印 服  装 和鞋 已多次 出现 在全 球各 大 时装展 览 ;3 D打 印玩  具 和家庭 用品也颇 受青 年人 喜爱 ;3 D打 印艺术 品更  使雕 塑成 为实 验 室就 能 完成 的艺 术 ;更 令 人 关 注 的  是 ,3 D打 印可 以生 产相 关模 具 和机 械 ,提 高生 产效  率 ,引领第 五次工业 革命 。毋 庸置 疑 ,3 D打 印是 2 1   世 纪一大 创新增长 点 。   3 D打印在 形态学 方 面有很 好 的展 现能 力 ,因此  其 在医学教 育 方 面有 很 好 的应 用 前 景 。由 于尸 检率  降低 和遗体 捐献者 减 少 ,解 剖标 本 愈发 稀缺 ,3 D打  印技术不但 可 以弥 补解 剖 标本 缺 乏 的空 白,还 可 通  e i n e ,D I C O M) ,在高水*工作站进行数据 后处理 。工  作站可实现 目标物体 3 D切分 和可 视化 ,使用 C A D模  型最终输 出至 3 D打 印设备 。第三 步为 快速 成型 ,即  过适 当缩放 帮助 医学生 更好 地理 解解 剖 结构 。3 D打  印技 术还 可为年轻 医师 创造 手术 训练 机会 ,通 过 3 D   打印技术 建立 的手 术 模 型可 用 于 培训 并 加 强青 年 医  师 的手术 技能 。   随着 当今 医学 教 育 导 向从 框 架 性 知识 结 构 记 忆  到基于 问题 的教 学 ( p r o b l e m   b a s e d   l e a r n i n g ,P B L)   将C A D数据转 化 为三 维实 际物 体 _ 3   J 。根 据快 速 成 型  技术 的原理及原料 不 同可将 3 D打 印技 术分 为 以下 几  种 :光 固化 ( s t e r e o l i t h o g r a p h y   a p p a r a t u s , S L A) ,选 择  性激光烧结 ( s e l e c t i v e   l a s e r   s i n t e r i n g , S L S ) ,熔融沉 积  成型 ( f u s e d   d e p o s



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