MRI3D打印技术在临床应用中的优势与前景分析

何建锋

摘要：3D打印是一种快速成像技术，也被叫作积层制造或者增量制造。在临床医学中，3D打印技术的应用不仅能缩短某些疾病的诊断时间，还能缩短其治疗时间，已被应用在越来越多的医学方面。目前为止，临床中应用的数据模型大多都是由CT数据来进行创建的。而本文则在CT3D打印技术中，探究MRI3D打印技术的特点，分析MRI3D打印技术于临床应用时的价值以及未来发展前景。

关键词：CT3D打印技术;MRI3D打印技术;临床医学;优点;

1关于3D打印技术

3D打印技术最早出现在20世纪90年代，因其具有快速成型、精准性和个体化的生产优势，很快被医学领域认可并应用，而且3D打印技术也是实现精准化医疗的一种必要手段。3D打印技术是指用计算机将三维数字模型设计出来，随后再将这些三维数字模型进行分解，分解成为不同的平面切片，然后3D打印机再通过液体、粉末状或者丝状的陶瓷、金属或塑料等可进行粘合的材料，通过3D打印机进行粘合，根据切片图形进行逐层的叠加，堆积成一个实体的、完整的物体来应用到临床医学中[1]。

3D打印技术目前不止应用于临床中，其还应用在汽车、航空、航天、消费品以及教育等诸多方面中。而应用在临床医学中的3D打印技术则是指生物3D打印。生物3D打印技术是3D打印技术中形式较为特殊的一种，可以打印出血管、气管夹板、骨骼、皮肤，甚至是心脏组织以及软骨组织。生物3D打印出来的物体可被广泛地应用在再生医学、组织工程、药代动力学以及其他生物学的研究以及临床治疗中。生物3D打印技术也是3D打印技术中关注最多的研究方向，大多学者都认为生物3D打印技术可以推进再生医学领域的发展[2]。

2关于MRI3D打印技术

除了我们常说的CT3D打印技术以外，数字剪影血管造影打印技术、MRI超声成像打印技术以及通讯数据3D打印技术都是临床中3D打印技术中数据的重要来源。MRI3D打印技术具有极高的组织分辨能力，同时还能防止因碘油造影过敏而引发的不良反应，特别是对人体中的半月板、软骨、韧带、神经以及血管有着其他打印技术无法比拟的优势。此外，MRI3D打印技术具有良好的组织特征以及电离辐射较少的优势，因此其在3D打印技术方面中的潜力由为巨大[3]。

3MRI3D打印技术在临床中的具体应用

3.1 心血管领域

心血管疾病具有发病率高、致残率高、致死率高的特点，抢救黄金时间较短，只有医护人员在短时间内对心血管疾病做出准确的判断，才能帮助患者进行有效的治疗，降低心血管疾病的病死率，延长患者生命时间，并提高其预后的生活质量。而在疾病的确诊当中，先进的成像技术能为人体中复杂的心脏组织提供先进且完整的解剖信息和空间信息。磁共振成像在近年来临床医学上可以获得心肌灌注信息、心血管形态和心血管功能等信息，相比于二维成像来说，磁共振成像对于心血管的诊断和治疗有着重要的作用。将MRI3D打印技术应用在心脏物理模型的建设中，不仅能克服2D平面图像带来的限制，还能更好地运用多参数、多平面、多序列的成像技术，完成MRI3D打印。

心脏MRI3D打印技术不仅可以清晰完整地显示心脏室壁的结构，还能将心脏中重要的大血管、心脏运动、心肌活性和心脏血流动力学改变进行剖析，帮助医生快速对患者心脏疾病进行诊断;并且MRI3D打印技术打印出来的实体模型可以为医生提供更直观的三维解剖细节，提供更清晰的心脏大血管走向，帮助医生进行疾病病变性质的辅助治疗，帮助医生确定手术方案和模拟手术，实现对患者以最小的损伤得到最好的治疗结果[4]。

3.2 神经领域

中枢神经的发病机制和发病类型种类繁多，会对人的身体造成严重的损伤，严重时会威胁患者生命。因此，对于中枢神经系统疾病早期的识别和判断尤为重要，可以有效改善患者预后。而周围神经系统疾病会对患者的躯体功能造成损伤，影响患者呼吸功能和肢体行动，引发患者出现呼吸衰竭或者瘫痪等症状。同中枢神经系统疾病相似，尽早对疾病做出判断，可以有效降低神经系统疾病的发展和对患者造成的损伤。磁共振成像检查对于软组织的敏感度较高，并且能清晰、明确地显示出神经系统病变位置，帮助患者将病变位置行识别出来，对于神经系统疾病有着重要意义。因此，MRI3D打印技術在神经系统中也有着重要的价值。MRI3D打印技术具有多参数等优势，可以清晰地显示出神经系统正常解剖结构以及病变解剖结构，在形态、边缘也与正常组织相区别。并且三维图像还能显示出正常位置与周围病变位置的结构关系，帮助医生做出正确的诊断，并在模型上做出手术模拟，不仅能降低患者手术所需要的时间，还能将手术并发症的发生率降到最低，来提高神经系统疾病手术的安全性[5]。

3.3 骨科领域

本文所研究的骨科领域主要是在骨肿瘤方面。骨癌在临床中发病率也比较高，因其前期无明显症状，发现时往往为晚期，不仅加大了治疗难度，而且其预后较差，严重威胁患者生命健康。骨癌患者要想得到较好的预后，早期进行干预可有效延长患者生存时间，提高治疗效果。对于骨癌的治疗，过去临床上常以截肢为主。近年来，随着辅助化疗的快速发展，骨癌患者一般可采取保肢手术进行骨癌的治疗。在保证患者肢体的前提下，将肿瘤组织进行精准切除，但是切除后对于缺损组织的修补，还是当前临床上需要面对的较为重要的一个问题。而3D打印技术应用在骨癌患者中，可以将其肿瘤组织和周围正常组织进行准确、直观的展示，帮助医生进行肿瘤安全边界的准确判断，减少对正常组织的切除，减少对相邻组织的静脉以及大动脉和周围神经系统带来的损伤。在手术前应用MRI3D打印技术，可以准确进行肿瘤切除部位的设定和制作有关假体，减少了术中出血量，缩短了手术所用时间，降低了患者在手术过程中的辐射暴露，可以有效提高治疗效果，并帮助患者手术后快速恢复[6]。

除对骨癌患者进行治疗以外，3D打印技术还可应用在骨关节的领域当中。关节造影对患者来说有一定的创伤性，而磁共振成像可以减少患者因做关节造影带来的伤害，并且提高膝关节损伤的诊断准确率。MRI3D打印技术还可以打印出骨骼模型、个性化金属植入物以及手术辅助导板等，且临床效果较好[7]。

3.4 其他领域

MRI3D打印技术在临床上应用较为广泛，除在上述的几种领域以外有着重要作用，还应用在口腔颌面部医学领域、泌尿生殖领域和乳腺外科领域当中。不仅能够帮助医生提高治疗效率，还能有效改善患者预后。MRI3D技术打印出来的模型可对患者和其家属进行直观的讲解，并评判出手术过程中存在的风险，降低患者对于手术结果期望值过高的情绪，对降低医疗纠纷起到了积极作用[8]。

4MRI3D打印技术未来的发展前景

3D打印技术由于其精准性、个体化生产性和快速成型性等优点在医学领域中被广泛的应用，而且随着医学影像技术的不断的发展，成为临床医学检查手段中重要的一种。虽然MRI3D打印技术应用较为广泛，但是还会有多种原因来限制3D打印技术的发展，例如：打印的速度、效率以及精准度。并且由于打印的所选用的生物材料仅限于化学聚合物，因此造价昂贵，成本较高，所涉及的科室和技术也比较繁多。因此，想要使MRI3D打印技术得到更长远的发展，还应该注重以下几点[9]。第一点则是加强医院方与设备厂家之间的联系，共同研究和制定出合作方案，同时加强设备厂家的教育培训，来引进更多的专业人才将3D打印技术在医院中的发展进行规划和建设。第二点则是加强医院与其他医院之间的联系，使研究成果和研究资源共享，对MRI3D打印技术在实际应用中遇到的问题进行归纳和总结，医院与医院之间合作来完成对问题的探讨。第三点则是将MRI3D打印技术与传统的医疗技术进行互补，二者相辅相成，相互补缺，达到MRI3D打印技术的长期发展。只有克服以上不足，才能使MRI3D打印技术在临床上进行更长远的发展，为更多的患者带来福音，减少其在治疗过程中的所遇到的风险[10]。

综上所述，虽然3D打印技术在临床上已得到广泛的应用和认可，但是为了能更长久地应用在临床医学上不被淘汰，提供有效的治疗方案，还应对打印技术所面临的问题进行规划，降低其在发展过程中的各种不足，实现与其他医疗技术进行结合和互補的关系，实现长远发展。

参考文献

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[2]甘金华，门华瑞，张钟满，胡超娅，雷昊.3D打印技术在医学相关领域的应用现状及展望[J].现代临床医学，2021，47（05）：385-387+390.

[3]李元斌.3D打印技术在生物医学中的应用[J].实验室研究与探索，2021，40（08）：61-64+68.

[4]康兴，马正慧，周欢娣，薛晓英.3D打印技术在医学中的应用[J].河北医科大学学报，2021，42（08）：989-992.

[5]宋佳奇，陈海莲，阳范文.生物3D打印在医学领域的研究及应用[J].中国医疗设备，2021，36（07）：151-154+165.

[6]覃丽苗，缪季峰，韦燕枝，王朋朋.3D打印技术在医学中的应用[J].卫生职业教育，2021，39（11）：45-48.

[7]易少凌，陈伶俐.3D打印制剂的研究进展和应用前景[J].中国现代应用药学，2021，38（10）：1263-1268.

[8]黄楚红，黄文华，黄国志.3D打印技术在康复医学中的应用与研究进展[J].中国康复医学杂志，2020，35（01）：95-99.

[9]王见，张晓东.基于MRI的3D打印技术：临床应用中的优势与前景[J].中国组织工程研究，2019，23（30）：4897-4904.

[10]蒋铭杰.浅析3D打印技术在临床医学中的应用及前景展望[J].临床医药文献电子杂志，2017，4（69）：13654.