שיטה זו יכולה לענות על שאלות מפתח בתחום הניאונטולוגיה, כגון כמה תפוקת לב נוצרת במהלך לחיצות חזה. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מאפשרת יצירת מודל לב גמיש ללא אובדן הריאליזם האנטומי. להדגים את ההליך איתי היום יהיה ג'ספר סטרק, טכנאי מהמעבדה שלנו.
כדי לרכוש מקטעי תמונה של לב יילודים מייצג, פתח תחילה תוכנת עיבוד מתאימה. יבא תמונת תהודה מגנטית של בית החזה יילודים, או MRI, המעוצבת כקובץ הדמיה דיגיטלית ותקשורת ברפואה. בעזרת הכלי מסיכות עריכה, בחרו באזור שריר הלב בכל פרוסת MRI שבה נמצא הלב וצור שכבת סקיצה חדשה.
חלק בנפרד את שני האטריה ואת שני החדרים באותו אופן ולהשתמש בכלי לחשב 3D כדי להפוך את השריר ואת התאים לייצוגים 3D נפרדים. לאחר מכן השתמש בכלי Stereolithography Plus כדי לייצא את המקטעים כחמישה קבצי סטריאוליטוגרפיה באמצעות הרזולוציה האופטימלית עבור כל קובץ. לעיבוד והדפסה של חתיכות עובש הלב יילודים, לטעון את קבצי עובש שסתום atria ו חדר לתוך תוכנת עיצוב בעזרת מחשב.
השתמש ב- MRI המקורי כדי לקבוע את מיקומם של שסתומי אבי העורקים, הריאה, המיטרלי והטריקוספיד. באמצעות פונקציית החלק הכנס, לגרור את הקבצים שסתום עבור חצאי עובש חיובי ושלילי עבור כל שסתום למיקומים המתאימים שלהם בקבוצה טעונה של atria ו חדרים לתוך הקובץ הנוכחי. לחץ על המיקום על פני השטח של אטריום או החדר כדי לציין את מיקום המיקום.
תחת הכרטיסיה תכונות, בחר בסיס הבוס Extrude כדי להבלט את הבסיסים של שסתומים חיוביים ושליליים, כך שסתומים לבלט בתאים המתאימים שלהם, ולמזג את חלקי שסתום בהתאם לצורך. הוסף את קבצי שסתום הריאה ו אבי העורקים למיקומים המתאימים שלהם בחדר, ופתח את הכרטיסיה סקיצה ובחר בכלי עיגול. לאחר מכן פתחו את הכרטיסייה 'תכונה' ולהשתמש בפונקציה Sweep Boss Base כדי לשרטט שני צילינדרים מקוטר חמישה מילימטרים מהחלק העליון של השסתומים עד ששני משטחי הצילינדר העגולים יגיעו למיקום האופקי.
לאחר מיזוג חלקי השסתום לחדרים והעורקים המתאימים שלהם, בחר שוב את הכלי Circle ולהשתמש בפונקציה Extrude Boss Base כדי להחדיר צילינדרים אנכיים בקוטר חמישה מילימטרים מבסיס כל אחד מארבעת התאים עד הצילינדרים הם 40 מילימטרים באורך לבלט לתוך התאים שלהם בהתאמה. לאחר מכן, פתחו את הכרטיסיה 'סקיצה' ובחרו בכלי עיגול סקיצה. לאחר מכן, כדי ליצור כניסות עומק שונות, פתח את הכרטיסיה תכונות ולהשתמש בפונקציה Cut Extrude כדי לשרטט צלבים למחצה מעל הצילינדרים כדי להוסיף חריצים דיפרנציאליים הצילינדרים.
כדי להחסיר את הצורות מהתאים והעורקים, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני כדי לבחור את הגוף המוצק של התא והעורק של עניין ובחר בפונקציה שילוב כדי לאפשר את בחירת ההגדרה חיסור. לאחר שמירת התאים והעורקים, לייבא את מודל שריר הלב. לאחר מכן התחל סקיצה חדשה והחזק את מקש Shift לחוץ כדי לבחור את כל סקיצות הבסיס של הצילינדר.
כדי לקזז את ששת סקיצות הבסיס של גלילים בשני מילימטרים, פתח את הכרטיסיה סקיצה ובחר המר ישויות. פתח את הכרטיסיה תכונות ולהשתמש בפונקציה Extrude Boss Base כדי למזג את הצילינדרים הקשתיים עם מודל שריר הלב. לדגם קוביה מבסיס ששת הצילינדרים למטה, בחרו 'גיאומטריית הפניה' פתחו את הכרטיסייה 'סקיצה' ובחרו בכלי ריבוע.
לאחר מכן לשרטט ריבוע עם אורך ורוחב ארבעה מילימטרים רחב יותר מאשר החלק הרחב ביותר של מודל שריר הלב. השתמש בפונקציה Extrude Boss Base כדי להדיר את הריבוע כלפי מטה בעובי של שמונה מילימטרים. מזג את הריבוע המובלט לבסיס ששת הצילינדרים באמצעות הפונקציה מזג חלקים.
הוסף קוביות של ארבעה מילימטרים לכל אחת מארבע פינות הבסיס באותו אופן. באמצעות הבסיס הריבועי כסקיצה, הבלט את הבסיס כדי לכסות את כל מודל הלב ולהחסיר את כל החלקים האחרים מהכיסוי. השתמש בפונקציה 'הפניה לגיאומטריה' כדי ליצור מישור הפניה לגובה העניין ובחר הוסף, תבניות ופצל כדי לפצל את החלק העליון של מלבן השאריות בחלק הרחב ביותר של מודל הלב.
לפצל את המלבן שאריות שוב במיקום שחרור עובש הנוח ביותר באותו אופן, אבל בכיוון האנכי. לאחר מכן השתמש במדפסת סילון וחומרי פוטופולימר קשיחים דמויי גומי כדי להדפיס את חלקי התבנית. זה חיוני כדי להשתמש בחומר דמוי גומי עבור התבנית הפנימית, כך תבניות אלה ניתן להסיר מאוחר יותר מבלי לשבור או לפגוע במודל.
עבור הזרקת קר דפוס וגימור של חלקי עובש, תחילה לרסס את כל המשטחים של כל החלקים המודפסים למעט שסתומים עם סוכן שחרור, ולנגב את החלקים נקיים עם נייר טישו. לאחר ייבוש אוויר במשך 15 דקות, לסגור את הבסיס של התבנית ושני לוחות צד ולהחיל את התבנית על גבי שני מ רווחים כך הבסיס של התבנית אינו במגע ישיר עם משטח השולחן. הכנס מחסנית סיליקון לאקדח מחלק ידני ולהשתמש באקדח כדי להוסיף חמישה מיליליטר של סיליקון לתוך מדידה.
מערבבים את הסיליקון עם כלי ערבוב ולהשתמש בכלי הערבוב כדי להחיל כמות נדיבה של סיליקון נוזלי על הצדדים השליליים והחיוביים של שסתומי האטריה החדר הימניים. אנחנו מצפים את השסתום כדי להבטיח את הפונקציונליות שלהם. חבר את שני התאים בזווית השסתום הימנית ודחוף את התאים אל הצילינדרים המתאימים שלהם בתבנית הבסיס.
לאחר מכן לצרף את צילינדרים קשת הריאה ואת בית הדם באופן דומה. אפשר לסיליקון להתגבש במשך שתי דקות. חבר את החלק העליון של התבנית מערבל סטטי למחסנית, לסחוט את המחסנית עד כל הסיליקון כבר מחלק, ולאחר מכן לשחרר את הלחץ.
כוונן את התבנית כולה על שני המרחבים והכנס את האקדח לשקע דפוס הזרקת שמונה מילימטר. לסחוט עם לחץ נמוך במהלך שלוש דקות עד כל פתחי האוורור להראות סימנים של גלישת סיליקון. לאחר מכן הכנס מ לרווח מתכת לתוך הסדק בין החלק העליון והתחתון של התבנית כדי לפתוח את החלק העליון של התבנית.
הסר את החלקים הצדדיים של התבנית אחד בכל פעם באותו אופן, דואג לא לנקב את דופן הלב, ולהשתמש אזמל לנקב את כל הבועות בסיליקון. השתמש קיסם כדי למלא את כל חורי בועה עם סיליקון ולאפשר את המודל לרפא עוד 30 דקות. כאשר המודל מוכן, להקיף בחוזקה את מודל הלב ביד אחת ולהשתמש באוויר דחוס לפוצץ את המודל של הבסיס של התבנית, משאיר את שש תבניות פנימיות במודל הלב.
השתמש במזרק מים כדי למלא וללתום את החדרים השמאליים והימין כדי לשחרר את התבניות הפנימיות. לאחר מכן השתמש מדפים Magill לשלוף את שני חלקי עובש הפנימי מבלי לדחוס את קטע השסתום. ניתן להחיל שיטת הדפסה זו במודל תלת-ממד גם על איברים פנימיים אחרים, כגון הריאות, או על מבני עצם, כגון הצלעות.
שימוש בחומרי עובש פנימיים גמישים מאוד להדפסה בתלת-ממד מאפשר יצירה ושחרור של מבנים אורגניים מורכבים שיושמדו במהלך הסרת התאים הפנימיים אם נעשה שימוש בחומרי הדפסה נוקשים יותר. רזולוציה גבוהה של חלקי הדגם המודפסים המורכבים בתלת-ממד חיונית לדור רכיבים אורגניים קטנים, כגון אלה המשמשים במערכת מודל הלב. לאחר הפיתוח, שיטה זו סללה את הדרך לחוקרים לחקור את הפיזיולוגיה של מטופלי יילודים.
לאחר צפייה בסרטון זה, אתה צריך הבנה טובה של איך ליצור לב יילודים מציאותי אנטומית עם ארבעה תאים וארבעה שסתומים במחזור יציקה אחד. אל תשכח כי עבודה עם נתרן הידרוקסיד יכול להיות מסוכן מאוד. נא ללבוש הגנה על היד והעין במהלך הליך זה.
