14、增材制造与增强现实在医疗领域的应用与发展

增材制造与增强现实在医疗领域的应用与发展

在当今医疗行业，增材制造（AM）和增强现实（AR）技术正发挥着越来越重要的作用。这两项技术不仅为医疗设备的设计和制造带来了新的可能性，还为患者的治疗和康复提供了更个性化、高效的解决方案。

1. AR与3D打印在医疗中的应用

AR和3D打印技术在医疗行业有着广泛的应用。AR技术通过与虚拟3D模型和现实环境的交互，为医生的教育、培训、与其他专家的沟通以及临床操作提供了有力支持。而3D打印技术则有助于开发针对患者的定制化工具和制作患者解剖结构的3D模型，从而提高术前规划和治疗效果。

将AR与3D打印技术相结合是一个自然的发展方向。研究表明，它们的联合使用可以改善患者教育、更轻松地解释医疗问题和推荐疗法、优化手术流程以及提高患者与模型的匹配度。然而，尽管这些技术近年来发展迅速，但由于需要大量的技术和软件开发能力，医生们尚未广泛采用。

2. 生物医学应用中AR接口的类型

在生物医学增材制造中，有多种AR接口被应用于不同的场景：
- 骨组织工程支架 ：利用微观断层扫描图像开发的3D打印骨组织工程支架具有良好的生物响应。支架设计涉及生成医学数字成像和通信（DICOM）图像，使用Albira Reconstructor软件生成特定大小的图像矩阵。通过逐层挤出熔融沉积的方法，使用FDA批准的聚乳酸（PLA）丝材打印支架，其具有特定的形状、孔径和尺寸。
- 定制近距离放射治疗施源器 ：为妇科癌症患者定制的3D打印施源器，可根据患者的阴道地形和引导针源通道进行设计。使用MRI数据创建的定制施源器具有弯曲的针道，但在针插入过