图片来源：Pixabay
每50人里面就有一人饱受脑动脉瘤疾病的困扰。血管壁一旦病变隆起，就极有可能破裂导致病人死亡。如今，科学家已在实验室里发明了一种3D动脉瘤模型，让医生可以在模型上预演“手术”。这些模型可量身定制，复制出每个病人的血管。医生可以根据不同的情况尝试不同的治疗方法，从而选出最佳的治疗方案。
当脑外科医生治疗动脉瘤时，有时会在膨胀的血管处植入一种金属夹子，避免血液在膨胀处聚集。还有一种创伤较小的手术，会利用导管将微型金属圈植入动脉瘤内，诱发血液凝结成块，封住这个动脉瘤。此前，大部分治疗设备都是在动物身上做试验的，它们的血管与人的血管并不完全相似。另外，实验室培养皿中培养出的动脉瘤也无法完全模拟活体血管的特征。负责研究3D打印动脉瘤的蒋林迪（Lindy Jang，音译）表示：“这或许是一次更好的机会，我们可以进一步检测这些治疗设备。”蒋林迪是美国得克萨斯州农工大学生物医学工程的研究生，相关研究发表于《生物制造》（Biofabrication）杂志。
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首先，蒋林迪和同事会以水凝胶为材料3D打印出动脉瘤结构，然后再用人体脑血管内壁的细胞铺满这个结构。接下来他们就需要执行动脉瘤手术，在凸出的血管里植入铂金弹簧圈。最后，他们需要在血管里填充血浆（血液成分之一），血浆会变成血凝块，封住凸起的部分。
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威廉·里克·海恩斯（William Rick Hynes，这项研究的共同作者）是美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的生物制造研究工程师，他具体操刀执行了这项手术。海恩斯说：“我们在努力简化动脉瘤的治疗过程，想让设想变成现实。我们的目标就是通过模拟验证治疗方案。患者做过3D扫描后，就能根据实际情况创造出一个仿真模型。当我们重新提供血流后，就能确定患者是否需要治疗现有的动脉瘤，或者只是继续观察。”
美国马萨诸塞州大学医学院的生物医学工程师马修·古尼斯（Matthew Gounis，并未参与这项研究）评价道，这个新模型“意义非常重大”。虽然已有其他团队陆续开发出了不少动脉瘤模型，但这个模型非常令人兴奋，因为它通过添加活体细胞，更好地复原了人体血管的特征。这样，外科医生就可以在给患者执行手术前在模型上实践。他说：“如果遇到特别麻烦棘手的病例，医生可以把患者的动脉瘤打印出来，反复实践后再给患者提供治疗。”
撰文：莫妮克·布鲁耶特（Monique Brouillette）
翻译：杜永航
文章来源：环球科学
本文来自：中国数字科技馆
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