我国每年有大量的结构性心脏病患者需要接受手术治疗，其中室间隔缺损是一种常见的先天性心脏病，而且室间隔缺损可以与肺动脉狭窄、房间隔缺损、动脉导管未闭及大动脉错位等复杂结构性心脏畸形并存，当室间隔缺损与其他复杂结构性心脏畸形并存时，畸变的结构会比较复杂，运用传统的影像学诊断难以直观的观察心脏内部解剖结构。面对一些复杂结构性心脏病，外科医生根据当前影像资料对结构性心脏病的三维解剖结构难以作出正确的诊断，往往需要进行诊断不明的探查性手术，或出现术中所见与术前判断不符所致的手术方案变更甚至无法手术的情况。
对于外科手术医生而言，目前虽然可以在基于虚拟技术的手术平台上进行模拟手术演练，然而在虚拟仿真技术及真实手术情况之间还存在较大的矛盾，虚拟仿真技术难以提供在手术操作过程当中的真实的交互式力反馈，因此基于数字化的虚拟操作平台难以提供真实有效的手术模拟演练和对手术方案进行评估和优化。针对结构性心脏病目前在临床诊断与治疗方面的问题，基于医学图像分割技术和CT影像技术构建了室间隔缺损结构性心脏病数字化三维心脏模型，利用PolyJet 3D打印技术设计出能够模拟出心脏力学性能的软质材料，而且利用设计的材料打印出能够模拟出真实心脏质感的软质心脏模型，PolyJet 3D打印技术构建的心脏模型直观立体，模型精度能够满足临床诊断上的要求，帮助医生更好的理解病人的内部解剖情况并且做出精准的临床诊断，外科手术医生可以进一步利用3D打印技术打印的实体模型，以此为基础实施手术方案设计和模拟操作验证手术方案，根据优化方案结合模拟操作，制定出术中操作路径和步骤导航，精确定位手术操作，从而降低手术难度，缩短手术时间，提高手术成功率，具有重要的临床应用价值。
由于PolyJet3 D打印工艺使用的材料众多，而且可以根据不同的材料配比进行打印以模拟出不同的力学性能，因此目前的研究主要集中在对PolyJet材料的应用领域和材料的设计构建及其力学性能测试研究。
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