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12月6日我院举办以“心血管医学3D打印”为专题的“第四期广东省人民医院-华南理工大学学术沙龙”,我院庄建院长、岑坚正主任、黄美萍主任等心血管病专家与来自华南理工大学10个学院的近百名师生进行了一次令人振奋的医工结合 “头脑风暴”,初步达成多项研究合作意向,影像医学部主任梁长虹和科教处陈向阳处长主持。

首先,我院院长、华南理工大学医学院院长庄建介绍了我院临床上的技术需求,他说,小儿复杂先天性心脏病手术对外科医生挑战极高,术者需在比“核桃”还小的心脏上短时间内完成复杂操作,亟需3D打印技术提供个体化的患者心血管模型,为优化术前规划与模拟操作提供强大支撑。庄建院长大胆设想,虚拟现实与增强现与3D打印技术结合,可在复杂先天性心脏病手术模拟及术前决策起巨大作用。
华工几位老师就各自领域的研究做了讲解。

曹晓峰教授:组织器官打印技术目前已经取得实质性突破。天然高分子水凝胶为目前生物墨水的主要材料,打印过程中有望能保证85%以上的细胞存活率,材料包括GeIMA,Pluronic F127 ,Laponite纳米粘土(Clay)等,目前已经能实现在人体温度(37摄氏度)环境下、水溶液状态下实现高强度、可自愈合等生物打印,人体生物组织甚至器官打印在不远的将称为现实。因此,3D打印在医学中应用的关键在于生物打印材料的突破。

程兴国教授:光流法在雷达回波分析,台风路径预报以及人脸识别中已经有重大应用,有望进一步在人体复杂血流分析中起到重大支撑。

刘旺玉教授:复合材料及可调节泊松比对打印物的生物相容性影响重大。例如:把PEGDA与纳米纤维素整合,克服使用单一材料的缺点,扬长避短,制作出高机械性能,高生物相容性生物材料。“可调控泊松比” 打印物不但能大大提高细胞存活率,而且对干细胞诱导可产生重大影响。

王英俊教授:基于多尺度多约束拓扑优化的高性能点阵材料植入物体,具有非常理想的生物兼容性。如,在骨科手术中,变密度点阵植入物与实体植入物相比,患者长期骨质流失率减少45.6%!大大提高了骨科植入术后患者的生存质量。
听了华工教授的讲解,我院小儿心脏外科岑坚正主任希望先天性心脏病手术血流能得到动力学精准控制。他说,目前,手术医生只能通过经验,决定切口大小和改建血管管径大小,个体化血流动力学精准模拟计算,结合生物材料3D打印技术,可精准打印出最适合患者血流动力学的生物材料。影像医学部梁长虹主任说,我院积累了海量的先天性心脏病病例数据,目前为为欧洲eacts数据库提供大量数据,他希望与华工合作,利用和挖掘这些数据,为3D打印提供知识支撑。
专家发言后是自由讨论时间,现场气氛热烈。来自华工的王小慧老师现场与岑坚正主任提出合作意向,拟共同开展“预防术后心血管结构粘连的生物材料”的研发;陈泽琳老师就AR/VR合作,与省医心脏外科达成进一步探讨的意向;张宇教授,就影像数据支持三维重建达成合作研究意向。庄建院长表示,今后将进一步就专题深入探讨合作。
放射科 王广谊