[发明专利]一种人体气道及颈椎3D打印模型的制备方法

说明书

本发明提供了一种人体气道及颈椎3D打印模型的制备方法，将3D打印好的中空气道进行三维实体扫描，得到三维扫描图像和三维图像数据，将获得的三维扫描图像和三维图像数据与CT原始扫描数据进行对比，对所打印的中空气道的精确性进行评价；然后将打印好的颈椎及毗邻附属骨性组织再与中空气道进行组装。本发明提供了能够完整还原气道、颈椎及毗邻解剖结构，利于术前对可能存在困难气道的患者进行模拟气管插管，制订详细气道管理策略；采用硬质材料打印骨性结构，采用软材料打印气道，真实还原人体结构；为突出关注气道，气道打印材料可以添加不同颜色，利于临床教学。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其是一种人体气道及颈椎3D打印模型的制备方法。

背景技术

以食管型颈椎病等代表的颈椎退行性疾病，可因椎间盘退变继发前纵韧带及骨膜下撕裂、出血、机化、钙化及骨刺形成，对气道的结构产生影响，使气道的结构更加复杂，部分颈椎疾病严重患者，即便经验丰富的麻醉医师仍有可能难以成功实施气管内插管，临床称之为困难气道。在不清楚气道具体结构的情况下，麻醉医师不能顺利实施全身麻醉前的气管插管，而且盲目插管又会对气道造成伤害，目前不管是CT，MRI还是彩超扫描均不能够清楚展示气道内部的具体结构，从而影响麻醉医师实施全身麻醉前的气管插管，插管过程中未预料到的困难气道可能造成患者窒息、死亡等高风险事件。

发明内容

本发明的目的是提供一种人体气道及颈椎3D打印模型的制备方法，解决困难气道结构复杂、没有办法了解详细结构的问题。3D打印出的人体气道及颈椎混合模具，有利于麻醉医师在手术前进行气管插管演练，将颈椎病等疾病带来的气管插管困难的风险降低，提升困难气道患者的成功率，提高患者临床安全性。

具体的，本发明提供了一种人体气道及颈椎3D打印模型的制备方法，将3D打印好的中空气道进行三维实体扫描，得到三维扫描图像和三维图像数据，将获得的三维扫描图像和三维图像数据与CT原始扫描数据进行对比，对所打印的中空气道的精确性进行评价；然后将打印好的颈椎及毗邻附属骨性组织再与中空气道进行组装。

对打印的中空气道进行评价，保证气道精度在规定的范围内波动，这样打印的中空气道与人体实际气道相符，还原人体气道的真实结构，尤其对于病变部位，精度高时可有助于对病变气道具体结构的了解。

进一步地，该3D打印的中空气道的评价标准为：将打印好的中空气道的三维扫描图像数据与CT原始扫描数据进行对比，若对比后误差在±2mm范围内，则打印的中空气道质量是合格的。

该评价标准保证所打印的气道在该误差范围内，提高中空气道3D打印的精度。

进一步地，中空气道三维实体扫描后，对中空气道覆膜，具体为：采用硅胶模具，在中空气道的外表面覆盖薄而透明的树脂膜。

中空气道覆膜能够提升中空气道表面的光洁度和立体感，使得中空气道表面平滑，同时起到防污、耐摺的作用，以利于后期组装。

进一步地，中空气道3D打印时采用与颈椎颜色不同的打印材料进行打印。

使用不同颜色的打印材料进行打印，使得打印完成后中空气道和颈椎及毗邻附属骨性组织颜色不同，肉眼易于区分。

进一步地，人体气道及颈椎3D打印包括以下步骤：

步骤一、获取患者拟打印部位原始CT断层扫描获得的图像及数据；

步骤二、根据获得的拟打印部位的图像和数据，进行三维重构，获得三维模型；

步骤三、根据三维模型进行3D打印，打印颈椎及毗邻附属骨性组织；

步骤四、采用软质3D打印材料，根据模型进行中空气道3D打印。

进一步地，步骤三中，颈椎及毗邻附属骨性组织打印完成后进行固定，固定完成后进行清洗。