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利用3D微打印技術(shù),打造全球最小的柔性血管內(nèi)窺鏡

MEMS ? 來源:MEMS ? 2020-08-02 10:01 ? 次閱讀

據(jù)麥姆斯咨詢報道,阿德萊德大學(xué)和斯圖加特大學(xué)合作領(lǐng)導(dǎo)的一支研究小組利用3D微打印技術(shù)開發(fā)出了一款全球最小的柔性血管內(nèi)窺鏡。

臨床前和臨床診斷越來越依賴于通過內(nèi)窺鏡對內(nèi)臟器官進(jìn)行高分辨率可視化。內(nèi)窺鏡探頭的微型化對于小管腔或脆弱器官的無損成像非常必要。不過,目前的制造方法限制了高度微型化探頭的成像性能,阻礙了它們的廣泛應(yīng)用。為了克服這一局限,阿德萊德大學(xué)和斯圖加特大學(xué)合作領(lǐng)導(dǎo)的一支研究小組開發(fā)了一種新穎的超薄探頭制造技術(shù),利用3D微打印技術(shù)開發(fā)出了全球最小的柔性血管內(nèi)窺鏡。

利用這一技術(shù),他們構(gòu)建了一款功能齊全的超薄像差校正光學(xué)相干斷層掃描探頭。這是迄今有報道的尺寸最小的自由曲面3D成像探頭,包括導(dǎo)管鞘在內(nèi)的直徑僅為0.457?mm。

這種類似攝像頭的成像設(shè)備可以插入血管,提供高質(zhì)量的3D圖像,幫助科學(xué)家更好地了解心臟病發(fā)作和發(fā)展的原因,有助于改善心血管疾病的治療和預(yù)防。

研究人員開發(fā)的這款成像設(shè)備如此之小,以至于能夠?qū)鲜蟮难軆?nèi)部進(jìn)行掃描成像。

a. 這款3D打印OCT內(nèi)窺鏡在動脈內(nèi)的示意圖;b. 熔接到導(dǎo)光單模光纖上的無芯光纖尖端,及位于其上的3D打印離軸自由面全內(nèi)反射(TIR)鏡的顯微鏡圖像;c. 系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計;d. 3D打印OCT內(nèi)窺鏡的照片,通過旋轉(zhuǎn)并向后拉以完成完整的3D OCT掃描


該研究成果合著者,阿德萊德大學(xué)光子學(xué)和先進(jìn)傳感研究所心臟基金會博士后研究員Jiawen Li博士說,心血管疾病導(dǎo)致在澳大利亞每19分鐘就有1人死亡。

心臟病的一個主要成因是斑塊,由脂肪、膽固醇和其它堆積在血管壁上的物質(zhì)形成。

臨床前和臨床診斷越來越依賴于血管結(jié)構(gòu)的可視化,以幫助醫(yī)療人員更好地了解疾病。

微型內(nèi)窺鏡的作用類似于微型攝像機,醫(yī)生可以看到這些斑塊是如何形成的,并探索新的治療方法。

a. OCT圖像橫截面圖;b. a圖部分的Masson三色染色顯示,藍(lán)色箭頭表示似乎含有纖維蛋白、血小板和細(xì)胞碎片的血栓;c. 另一幅OCT圖像的橫截面圖;d. c圖同一區(qū)域的Masson三色染色顯示,紅色箭頭指向纖維帽和鄰近的壞死核心。

斯圖加特大學(xué)光學(xué)設(shè)計與模擬小組組長Simon Thiele博士負(fù)責(zé)制造了這種微型鏡頭。

“在此之前,我們還無法制造出這么小的高品質(zhì)內(nèi)窺鏡?!盨imon Thiele博士說,“使用3D微打印技術(shù),我們可以打印出肉眼看不見的復(fù)雜鏡頭。具有塑料保護(hù)外殼的整個內(nèi)窺鏡,其直徑可以微型化至不到半毫米?!?br />
Jiawen Li博士解釋稱:“將這些創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為非常實用的技術(shù),令人興奮。當(dāng)我們把工程人員和醫(yī)學(xué)臨床醫(yī)生聚在一起,迸發(fā)出了不可思議的創(chuàng)新火花?!?br />
這項研究的合作方還包括南澳大利亞健康和醫(yī)學(xué)研究所、皇家阿德萊德醫(yī)院和莫納什大學(xué)的研究人員。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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原文標(biāo)題:利用3D微打印技術(shù),打造全球最小的柔性血管內(nèi)窺鏡

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