الطباعة المتعددة الوسائط 3D من الأشباح لمحاكاة الانسجه البيولوجية

Canzhen Ma; Shuwei Shen; Guangli Liu; Siyue Guo; Buyun Guo; Jialuo Li; Kuiming Huang; Yidan Zheng; Pengfei Shao; Erbao Dong; Jiaru Chu; Ronald X. Xu

doi:10.3791/60563

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

الطباعة المتعددة الوسائط 3D من الأشباح لمحاكاة الانسجه البيولوجية

7.2K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/60563

⸱

يناير 11, 2020

Canzhen Ma^*¹^,² , Shuwei Shen^*¹^,² , Guangli Liu¹ , Siyue Guo¹^,² , Buyun Guo¹^,² , Jialuo Li¹^,² , Kuiming Huang¹^,² , Yidan Zheng¹ , Pengfei Shao¹^,² , Erbao Dong¹^,² , Jiaru Chu¹ , Ronald X. Xu¹^,²^,³

¹Department of Precision Machinery and Precision Instrumentation, University of Science and Technology of China, ²Key Laboratory of Precision Scientific Instrumentation of Anhui Higher Education Institutes, University of Science and Technology of China, ³Department of Biomedical Engineering, The Ohio State University

^* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

يتم دمج الطلاء الدوار والطباعة متعددة الطائرات ونمذجة الترسبات المنصهرة لإنتاج الأشباح غير المتجانسة متعددة الطبقات التي تحاكي الخصائص الهيكلية والوظيفية للانسجه البيولوجية.

الملخص

يلعب التصوير البصري الطبي الحيوي دورا هاما في تشخيص وعلاج الامراض المختلفة. ومع ذلك ، تتاثر دقه واستنساخ جهاز التصوير البصري بشكل كبير بخصائص أداء مكوناته ، وبيئة الاختبار ، والعمليات. ولذلك ، فمن الضروري معايره هذه الاجهزه عن طريق معايير الوهمية يمكن تتبعها. ومع ذلك ، فان معظم الأشباح المتاحة حاليا هي أشباح متجانسة لا يمكنها محاكاة الخصائص المتعددة الوسائط والديناميكية للانسجه البيولوجية. هنا ، ونحن نظهر تلفيق الانسجه غير المتجانسة محاكاة الأشباح باستخدام خط الإنتاج دمج وحده الطلاء تدور ، وحده متعددة الطائرات ، والنمذجة ترسب تنصهر (FDM) وحده ، واطار التحكم الألى. يتم تعريف المعلومات الهيكلية والمعلمات البصرية ل "فانتوم بصريه رقميه" في ملف النموذج الاولي ، والمستوردة إلى خط الإنتاج ، وملفقه طبقه تلو الأخرى مع التبديل متسلسلة بين طرائق الطباعة المختلفة. وتتمثل القدرة التقنية لخط الإنتاج هذا من خلال الطباعة التلقائية للأشباح التي تحاكي البشرة والتي تشكل البشرة والادمه والانسجه تحت الجلد والورم المدمج.

المقدمة

تمثل التصوير البصري الطبي الحيوي عائله من أدوات التصوير الدوائي التي تكتشف الامراض وتشوات الانسجه استنادا إلى التفاعلات الخفيفة مع الانسجه البيولوجية. بالمقارنة مع طرائق التصوير الأخرى ، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والتصوير المقطعي المحوسب (CT) ، تاخذ الصور البصرية الطبية الحيوية ميزه قياس الانسجه الهيكلية والوظيفية والجزيئية باستخدام الاجهزه المحمولة ذات التكلفة المنخفضة¹^،²^،³^،⁴. ومع ذلك ، علي الرغم من تفوقها في التكلفة وقابليه ، والتصوير البصري لم يكن مقبولا علي نطاق واسع للتشخيص السريري والتوجيه العلاجي ، ويرجع ذلك جزئيا إلى استنس....