科学家用3D打印测量未出生婴儿大脑褶皱发育形态

2018-03-14 09:03:07来源：3D打印世界关键词：3D打印模型 3D扫描阅读量：27705

导读：近日，美国圣路易斯华盛顿大学的一个合作研究团队用三维测绘技术和3D打印制造诊断工具，来测量在肚子中孕育三个月大的婴儿大脑生长和折叠的形态。

　　【中国智能制造网技术前沿】3D打印经常会被用于小儿手术，近日，美国圣路易斯华盛顿大学(WUSTL)的一个合作研究团队用三维测绘技术和3D打印制造诊断工具，来测量在肚子中孕育三个月大的婴儿大脑生长和折叠的形态。

　　在妊娠第三个月，随着大脑皮层的生长和褶皱，婴儿的大脑经过快速发育，根据先前的一些医学研究表明，这可能就是决定了每个婴儿都不同关键时期，这是一个非常个性化的过程。

　　“很有意思的是，人类的大脑如此不同，却又如此相似，我们大脑的褶皱就像我们的指纹一样，每个人都拥有不同的形态，”WUSTL的教授Philip Bayly表示，“在大脑褶皱开始时去了解它们形成的机制，或许是一个揭秘大脑发育秘密的途径。”

　　当皮质折叠中断时，人类会出现一些情绪问题和认知障碍，尽管很多人对正常褶皱和异常褶皱进行研究，但除了知道在怀孕第三个月内它们开始快速发育，其他别无所知。如果能在此期间测量出大脑的生长形态应该对研究很有帮助，到目前为止人类还没有取得大的突破，WUSTL的研究团队希望借助3D打印取得有效的研究进展。

　　研究团队发表了一篇题为“Dynamic patterns of cortical expansion during folding of the preterm human brain”《婴儿大脑褶皱形成期的皮质扩张动态模式》。在这项研究中，他们提出了一个独特的方法来估量连续的皮质重建的局部生长。他们使用结构约束多模面匹配(aMSM)方法，对30个孕育期婴儿进行了大脑扫描，在28到30周的时候，已经扫描了2到4次。研究团队获得了大脑新、旧褶皱之前的点对应，由此以的精度绘制出了连续、平滑的皮质扩张图，30个婴儿之间的大脑褶皱发育存在着明显的差异，也可以观测到大脑受到伤害会出现什么样的转变。

　　这些发现可能让新的测量工具得以出现，在新生儿重症监护病房会非常有用，它们可以提前提醒医生和护士在孕育期婴儿发育障碍可能会对他们以后的生活产生什么影响。

　　你可能会发现哪些异常褶皱会导致认知问题，包括孤独症和精神分裂症，这都是可能的，如果医学研究人员能够更好地理解褶皱形成的过程或者哪些地方出现错误或不同了，他们就可以更加了解是什么原因导致了这些问题。

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