匹配Polyjet 3D打印材料属性与人类左心脏组织机械行为

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 心血管研究研究心血管研究

背景情况:

• 3D打印为心血管程序规划提供患者特定的解剖模型.
• 与实际的人体组织相比,目前的3D打印模型缺乏详细的机械性质表征.
• 用于3D打印的组织模拟材料需要与本地组织生物力学进行彻底的比较.

研究的目的:

• 来自Stratasys J750数字解剖学打印机 (DAP) 的3D打印材料的机械性能与人类左心组织进行比较.
• 创建一个数据库的3D打印机材料,并确定最佳适合特定的心脏区域.
• 评估聚喷气材料适用于复制心血管组织生物力学的适用性.

主要方法:

• 来自Stratasys J750 DAP的73种聚喷气材料的机械测试.
• 使用非线性弹性构成模型进行材料属性分析.
• 将实验数据与已发表的人类心血管组织属性进行比较.

主要成果:

• 所有测试的J750 DAP材料在所有区域都显示出与原生心脏组织相比,机械行为更为硬.
• 成功创建了一个数据库,将打印机材料映射到心脏区域.
• 软DM400,固体内部器官_纤维收缩6和肝脏_高度收缩被确定为特定心脏区域最适合的前三种材料.

结论:

• 目前的3D打印材料,包括来自J750 DAP的3D打印材料,不能完全复制人类心脏组织的机械特性.
• 为了准确的心血管建模,需要进一步开发模拟组织的材料.
• 建立的数据库为为心血管3D打印应用选择最匹配的材料提供了宝贵的见解.