如何查找您附近的3D扫描孕妇：从纪念品到医学突破
从我们第一次在屏幕上看到胎儿微小的蠕动时起，与未出生的孩子建立联系的愿望就非常强烈。如今，技术为父母提供了一种前所未有的方式来弥合这一差距，将短暂的超声波图像转化为有形的纪念品，甚至为革命性的医疗干预铺平道路。
来源: 许多准父母选择通过3D打印来珍藏宝宝超声波图像的记忆，这是一种创新的纪念品，让他们的宝宝栩栩如生。
快速摘要：
- 3D超声波用于制作纪念品： 将详细的3D超声波图像转换为与实际比例一致的打印模型。
- 文件导出： 大多数现代超声波设备都可以导出3D打印所需的文件（.STL、DICOM）。
- 查找供应商： 私人诊所通常提供3D超声波检查，并可导出打印就绪的文件。
- 时间与成本： 3D打印通常需要1-2周；成本因体积和材料而异（例如，每件15-75欧元）。
- 超越纪念品： 利用超声波数据进行3D打印，用于手术规划、患者教育和医学培训。
- 新兴技术： 直接声波打印（DSP）和体腔内深层组织声波打印（DISP）利用超声波进行先进的生物打印和靶向体内药物递送。
从超声波到3D打印：为准父母打造有形的美好开端
准父母现在可以通过3D打印将宝宝的第一个影像栩栩如生地呈现出来。详细的3D超声波图像被转化为与实际比例一致、触手可及的打印纪念品，展现出小手和面部表情等特征。大多数现代超声波设备都可以导出必要的.STL或DICOM等文件类型，以方便进行此过程。
寻找3D超声波供应商
私人诊所通常是获取具备用于打印的文件导出功能的3D超声波的最佳选择。例如，位于田纳西州克拉克维尔的One Like Me 3D/4D Ultrasound Studio，使用3D、4D和HD超声波技术，侧重于亲子互动而非诊断。同样，佛罗里达州奥兰多的Moms To Be Ultrasound自2008年以来一直提供3D、4D和5D/HD超声波检查，提供早期孕期扫描和性别鉴定等服务。他们的services page也详细介绍了其他服务，如心跳玩偶和超逼真图像增强。
套餐通常包括数码照片和视频、打印图像以及宝宝位置不佳时的免费返诊。心跳玩偶纪念品可能额外收费50美元，超逼真或8K图像增强通常额外收费50美元，如在他们的services page.
上所示。3D打印流程和成本
创建3D打印品的过程通常需要一到两周完成。它始于数字后处理阶段，包括去除任何不打算出现在最终打印品中的多余材料。供应商可能会向其客户提供3D打印服务的折扣价。灯箱（Lithophanes）是另一种形式的3D打印图像，当对着光源时可以看到，可以将2D超声波图片转换为这种格式。
由于3D超声波系统已广泛普及，对超声波体积进行3D分析和可视化已成为常规。虽然Deng等人在2000年开发了从胎儿超声数据3D打印心脏模型，但从市售超声系统体积数据进行3D打印直到最近才受到关注。传统上，将DICOM（数字成像和通信医学）文件转换为可打印的STL（立体光刻）文件需要手动分割和重排，这是一个耗时的过程。然而，较新的超声系统现在提供自动转换为STL格式的功能，从而加快了这一进程。
来源: gehealthcare-ultrasound.com
GE Healthcare的Voluson超声系统可以直接导出3D打印文件，从而加快详细模型的创建。它们还导出颜色信息，这对于可视化心脏缺陷至关重要。
例如，GE Healthcare的Voluson超声系统可以直接导出3D打印文件。这些系统还导出颜色信息，这对于可视化心脏缺陷等特定情况至关重要。
Sirbonu OÜ提供名为TOMOVISION BabySliceO的软件，可将3D和4D超声数据转换为3D打印文件。该软件可有效去除不需要的组织，并能以OBJ和STL等格式导出模型。Sirbonu还为超声诊所提供3D打印服务，涵盖转换、清洁和石膏打印。每个月四到五卷的转换和清洁费用通常为25至35欧元。一个3D打印并装裱的超声图像模型价格在95至100欧元之间。每个打印单元的成本可能在15至75欧元之间，具体取决于体积和使用的材料。
胚胎和早期胎儿的体积适合进行完整的3D打印。这些3D打印品有多种用途，包括亲子互动、临床应用和教育工具。它们还可以保存和复制稀有或独特的解剖标本。然而，诸如遮挡物体引起的阴影或边缘折射阴影等因素会限制3D打印细节的可实现性。
超越纪念品：医学中超声波的先进3D打印
超声波的能力远远超出了为准父母制作纪念品。医学专业人员利用患者数据的3D打印来创建逼真的解剖模型，用于手术规划、患者教育、教学和培训。例如，巴塞尔大学医院的3D打印实验室支持整个过程——从成像到生产3D模型。他们可以处理适合格式的外部数据。打印在内部使用各种塑料3D打印机进行，能够生产高达30 x 30 x 45厘米的模型。对于更复杂的模型，例如需要多种颜色、不同材料或陶瓷/金属的模型，他们与外部专家合作。
来源: orthospinenews.com
2023年，巴塞尔大学医院成功植入了首个3D打印的PEEK植入物，展示了患者数据3D打印日益增长的医学应用。
2023年，巴塞尔大学医院成功植入了首个3D打印的PEEK植入物。
新兴的超声波3D打印技术
一种名为直接声波打印（DSP）的新方法使用声波固化3D打印材料。DSP利用声空化在打印树脂混合物中产生化学活性区域。这种方法可以直接打印用光或热难以打印的热固性聚合物。DSP中的化学活性3D打印区域在其他技术中功能类似于激光束点。DSP可根据混合物比例和功率生产透明和不透明的结构。DSP打印的分辨率与超声频率相关；频率越高，特征越小。
DSP还支持通过不透明材料和组织进行打印，这种技术称为远程打印（RDP）。RDP在医学上具有潜在应用，例如在体内进行非侵入式生物打印。体外和离体实验已证明可以通过组织模型和真实的猪组织打印结构。该技术可以促进微创手术。
一项由NIH资助的研究详细介绍了一种通过厚的多层组织打印生物相容性结构的方法。该方法将聚焦超声与新型超声敏感墨水相结合。与难以穿透组织的灯光不同，超声波可以更深地穿透组织。墨水由四种成分组成：一种吸声剂、用于粘度控制的微粒、用于结构的聚合物以及用于诱导固化的盐。该技术利用声热效应，其中超声波的吸收会升高温度，从而精确控制墨水的固化。
来源: pinterest.com
研究人员已成功地通过猪组织打印了各种结构，展示了结合聚焦超声和新型超声敏感墨水的新技术的潜力。
研究人员成功地通过厚达17毫米的猪组织和猪组织模型打印了各种结构。对离体山羊心脏进行的模拟手术演示了左心耳封堵术的打印。一台具有两个超声换能器的共焦高强度超声打印机进一步提高了分辨率和速度，同时降低了能量需求。该技术仍处于原型阶段，需要进一步优化后才能应用于人体。
加州理工学院的科学家们还开发了一种在活体动物深处特定位置3D打印聚合物的方法。这项技术被称为体腔内深层组织声波打印（DISP），利用超声波进行定位和低温敏感脂质体。含有交联剂的脂质体被嵌入聚合物溶液中。聚焦超声将目标区域的温度升高约五摄氏度，导致脂质体释放其内容物。细菌产生的气囊充当成像对比剂，指示何时发生聚合。
DISP已被用于在小鼠膀胱肿瘤附近打印负载阿霉素的水凝胶，导致肿瘤细胞死亡率显著提高。这项技术可以输送细胞用于组织修复或封闭内伤。未来的应用可能包括用于监测生理生命体征的生物电水凝胶。最终目标是在更大的动物模型以及最终在人体中评估这项技术。人工智能可以提高DISP系统的精度，尤其是在心脏跳动等运动器官上。
关于3D超声波和打印的常见问题解答
以下是关于3D超声波及其应用的常见问题：
- 2D、3D和4D超声波有什么区别？
2D超声波提供标准的黑白图像。3D超声波在静态图像中显示宝宝面部的更详细特征。4D超声波实时显示这些3D图像，让父母可以看到宝宝打哈欠、哭泣或移动手指。
- 什么时候是进行3D/4D超声波检查的最佳时间？
对于最清晰的图像，3D/4D超声波检查的最佳时间通常在怀孕28至32周之间。
- 2D超声图像可以3D打印吗？
虽然2D图像不能直接3D打印成体积模型，但它们可以转换为灯箱，灯箱是一种3D打印图像，当对着光源时会显现。
- 从超声数据3D打印的医学用途是什么？
除了制作纪念品，从超声数据3D打印还用于创建逼真的解剖模型，用于手术规划、患者教育、医学教学和培训。它还有助于保存和复制稀有的解剖标本。
结论
从用未出生婴儿的实体图像培养早期亲子关系，到开创性的体内生物打印方法，超声波技术和3D打印的融合正在不断扩大其影响。这些创新正在重塑我们与医学影像互动的方式，既提供情感上的慰藉，也为先进的医疗程序打开了大门。