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【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】3D打印經(jīng)常會被用于小兒手術(shù)，近日，美國圣路易斯華盛頓大學(xué)(WUSTL)的一個合作研究團隊用三維測繪技術(shù)和3D打印制造診斷工具，來測量在肚子中孕育三個月大的嬰兒大腦生長和折疊的形態(tài)。
科學(xué)家用3D打印測量未出生嬰兒大腦褶皺發(fā)育形態(tài)
在妊娠第三個月，隨著大腦皮層的生長和褶皺，嬰兒的大腦經(jīng)過快速發(fā)育，根據(jù)先前的一些醫(yī)學(xué)研究表明，這可能就是決定了每個嬰兒都不同關(guān)鍵時期，這是一個非常個性化的過程。
“很有意思的是，人類的大腦如此不同，卻又如此相似，我們大腦的褶皺就像我們的指紋一樣，每個人都擁有不同的形態(tài)，”WUSTL的教授Philip Bayly表示，“在大腦褶皺開始時去了解它們形成的機制，或許是一個揭秘大腦發(fā)育秘密的途徑。”
當(dāng)皮質(zhì)折疊中斷時，人類會出現(xiàn)一些情緒問題和認知障礙，盡管很多人對正常褶皺和異常褶皺進行研究，但除了知道在懷孕第三個月內(nèi)它們開始快速發(fā)育，其他別無所知。如果能在此期間測量出大腦的生長形態(tài)應(yīng)該對研究很有幫助，到目前為止人類還沒有取得大的突破，WUSTL的研究團隊希望借助3D打印取得有效的研究進展。
研究團隊發(fā)表了一篇題為“Dynamic patterns of cortical expansion during folding of the preterm human brain”《嬰兒大腦褶皺形成期的皮質(zhì)擴張動態(tài)模式》。在這項研究中，他們提出了一個獨特的方法來估量連續(xù)的皮質(zhì)重建的局部生長。他們使用結(jié)構(gòu)約束多模面匹配(aMSM)方法，對30個孕育期嬰兒進行了大腦掃描，在28到30周的時候，已經(jīng)掃描了2到4次。研究團隊獲得了大腦新、舊褶皺之前的點對應(yīng)，由此以的精度繪制出了連續(xù)、平滑的皮質(zhì)擴張圖，30個嬰兒之間的大腦褶皺發(fā)育存在著明顯的差異，也可以觀測到大腦受到傷害會出現(xiàn)什么樣的轉(zhuǎn)變。
這些發(fā)現(xiàn)可能讓新的測量工具得以出現(xiàn)，在新生兒重癥監(jiān)護病房會非常有用，它們可以提前提醒醫(yī)生和護士在孕育期嬰兒發(fā)育障礙可能會對他們以后的生活產(chǎn)生什么影響。
你可能會發(fā)現(xiàn)哪些異常褶皺會導(dǎo)致認知問題，包括孤獨癥和精神分裂癥，這都是可能的，如果醫(yī)學(xué)研究人員能夠更好地理解褶皺形成的過程或者哪些地方出現(xiàn)錯誤或不同了，他們就可以更加了解是什么原因?qū)е铝诉@些問題。
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