[发明专利]一种利用3D打印技术打印肝癌模型的方法及其肝癌模型

说明书

技术领域

本发明涉及医疗模型制造领域，具体涉及一种肝癌模型的制备方法。

背景技术

原发性肝癌是世界最常见的恶性肝癌之一,大部分肝癌发生在发展中国家,我国是肝癌高发地区,约占全球的55％。其发病率与死亡率呈稳中有上升的趋势，目前对肝癌唯一有效的治疗为手术切除，但是对肝癌的切除，手术存在一定盲目性，造成对肝脏过多的损伤，故手术风险大，术后并发症多，恢复时间长，预后差。

肝脏是人体内脏最大的器官，也是新陈代谢的重要器官。现代人生活压力大，不良生活的习惯直接导致肝脏的负担越来越重，各种肝病发病率逐年上升。在解剖学上以Glisson系统为基础将肝脏分为5叶和6段。期间穿行多条肝固有动脉，肝门静脉，肝静脉。肝外胆道及其分支纵横交错。穿行路径，空间毗邻等都极其复杂。

从临床医疗角度来看，据《2015中国卫生统计年鉴》显示我国医生人力资本质量在整体上还处于相对较低的水平。这就意味着在出现问题的时候很多一线临床医生并不能找出较好的解决方法。尤其对于其中的一些肝胆外科医生来说，由于学习条件，实验设备，科研水平所限，他们对于肝脏复杂的脉管系统了解是极其有限的，他们现有的知识无法支撑他们完成一台复杂的肝脏手术，甚至连看懂都有困难。

从医学教学角度来看，临床教育是医学人才培养的关键环节，如何提高临床教育的效果成为医学教育的重要课题。然而随着我国医学教育规模的快速发展以及医患关系的恶化，传统的医疗实践环节已经不能满足临床教育的要求。然而目前大部分的医学院校仍然使用老旧的医学挂图与木质、PVC、石膏模型。根据我们对湘雅医学院学生的前期调查，对现使用的医学模型的满意程度不足两成，大多数学生对肝脏结构的认识仅仅停留在简单阶段，尤其在肝脏学习过程中，大部分学生都难以理解清楚以Glisson系统为基础分成的5叶和6段中穿行多条肝固有动脉，肝门静脉，肝静脉。而现有的供医学生或住院医师进行学习、培训和研究肝脏模型及脉管走形的医用器材十分缺乏，一流医学院及大部分医院使用的都是较为落后的实心模型，给医学学习和临床医疗造成了较大的困难。

现有的3D打印技术的优点在于对于物体的打印十分精确，且无局限性。运用在肝脏模型打印上时，可以将肝脏肿瘤与血管的位置毗邻关系，包含关系，肿瘤的生长特点在实体的基础上表现的十分清楚。基本流程是通过CT扫描技术，获取病人肝脏的平片。将CT数据建模重建，CT扫描技术即电子计算机断层扫描，其原理可简单理解为，将人体自上而下分成无数个薄片，再通过相邻薄片间部分组织密度的变化来观察疾病。那么既然是分成薄片，每一片之间一定会有间距，目前医学常用的间距主要是2mm。但是血管的粗细并不是均一的，也不是完全直立的，因此在将肝癌CT转化成可供3D打印机识别的数据后，大量的复杂脉管系统由于CT的局限性，变成了很多散在的点状模块，且由于肝脏的3套主要血管交错并行，重建难度极大。导致每一个传统3D打印出的肝癌模型，价格均极其昂贵，一般在一万元以上。

除了原始数据产生的技术限制外，传统3D打印肝癌模型还有很多缺陷。

首先，由肿瘤生长的不确定性，给原本个体差异性并不大的肝脏管道系统模型的多次运用带来了限制。即虽然个体之间肝脏脉管系统在实际运用上可以统一化，但由于肿瘤会生长在肝脏的各个血管分支，而传统3D打印较难拆分，导致原本可以利用同一脉管模型，却因为肿瘤的阻滞而具有一次性，用完该患者后在其他患者身上便不再适用，而每一次模型的打印由于数据的分析需要耗费大量人力物力成本，从经济实用的角度上看并不划算。

其次，出于成本考虑，现阶段3D打印往往不会打印出肝脏的全部脉管系统，而只会打印肿瘤及一部分与肿瘤有联系的脉管。但即使3D打印相对于电脑软件的肝脏模型已经有了极大的突破。但对于基本没有医学知识，对于肝脏结构也完全不了解的病人及家属而言。只有一部分肝脏血管，既没有整体肝脏外形又含有各种因技术原因无法轻易去除的不明凸起的肝癌模型亦是他们完全无法理解的，甚至普通医学学生乍一看也很难理解。这对医患之间的沟通仍然造成阻碍。

发明内容

针对现有利用3D打印技术打印肝癌肿瘤组织中存在的难拆分、一次性使用；仅部分打印，不够清楚的缺陷，本发明提供一种新的利用3D打印技术打印肝癌模型的方法，包括如下步骤：

1)利用3D打印机打印出肝脏管道系统模型；

2)根据诊断结果，在所述肝脏管道系统模型表面的相应的位置固定肿瘤组织模型。