美研究员通过新技术评估3D打印模型

在医疗保健领域，3D打印技术应用开始愈发普及，从手术解剖模型到医疗植入物都开始通过该技术实现医疗上的创新。不过，医学模型的制造精度如何满足用户需求，成为医疗3D打印的痛点之一。近期来自美国各大学的7名研究人员组成的团队进行了一项评估3D打印医学模型的准确性研究，为3D打印在医疗机构中的应用提供标准。

在医疗领域应用中，医学模型的3D打印是最先进的。当与3D扫描和X射线技术结合使用时，这些工具可以成为患者护理中非常重要的部分，并且可以作为尸体的替代方法。3D打印的医学模型通过提供一种了解组织和器官之间的空间和解剖关系的视觉方法，使外科医生可以更好地为即将到来的治疗和手术做准备。

不过，就临床可接受的测量精度而言，尚无公认的标准，但假定1mm以下的尺寸精度已足够。如果这些3D打印模型中存在缺陷和精确度不正确，则可能导致治疗计划不佳，可能使患者受到伤害。因此，仍然需要了解某些参数（例如所使用的材料，模型的几何形状以及构建的方向）如何影响模型的准确性。

该研究团队首先在3种树脂（Elastic，Clear和Gray Pro）中3D打印7种不同模型（6种解剖模型和1个参考立方体）。解剖模型旨在涵盖几种常见病理，包括神经，心血管，腹部和肌肉骨骼。

当需要测量模型的准确性时，该团队围绕每种病理情况创建了两个可靠的测量平台，并非常简单地使用了高精度数字千分尺。将这些测量结果与相应3D文件的设计尺寸进行了比较。

结果来看，所有模型的最大绝对误差均小于1mm，平均绝对误差约为0.25mm。有趣的是，空心模型的精确度明显低于实体模型，而弹性模型的精确度却低于刚性模型。虽然在0.1mm和0.05mm的层高设置之间准确性没有差异，但是在构建室内水平放置（较短）的医学模型的准确性低于垂直放置（较高的z高度）的医学模型的准确性。

许多结果可归因于倒置桌面SLA 3D打印的物理特性，特别是与零件从大桶底部剥离引起的力有关。尽管如此，Formlabs Form 3B的尺寸精度在1mm范围内，对于医学模型的3D打印而言，只要零件是实心的并且由刚性树脂制成，就可以确定为足够准确。