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2025-07
韩国忠北大学:为狗狗定制3D打印人工眼球
狗狗的很多眼部疑难杂症往往需要进行眼球摘除手术,通常会导致狗的面部变形,美观性欠佳。因此,狗主人们会更倾向于在眼球摘除术后,给狗狗植入眼内硅胶假体,以此来保持眼睛的形状。不过这种方法也有一些局限性,如不能用于有角膜问题或严重眼病的患者,而且手术引起的角膜混浊、血管化、纤维化和色素沉着等术后并发症也无法让人满意。
此外,由于动物眼睛形状和尺寸的多样性,以及较高的生产成本,眼球植入物和假体并没有得到广泛应用。为此,韩国忠北国立大学的研究人员尝试使用扫描建模和3D打印技术,开发出低成本且可定制的人工眼睛(包括植入物和假体)。建模过程中可利用超声波扫描技术来优化人工眼睛的大小。

将设计导出为STL文件,然后用PCL(聚己内酯)来打印假体,再用PCL和HA(羟基磷灰石)的混合物来打印眼植入物。整个3D打印过程耗时不到一个半小时。作为初步研究,研究人员在两只状况不佳的比格犬身上测试了他们的假体。手术后,对狗狗进行为期6个月的临床评估,然后对种植体进行组织病理学评估。眼植入物具有生物相容性,体内应用后可诱导宿主组织长入。定制的假体在外观上的表现也非常出色,未来有望用于治疗其他宠物。

图一:利用超声波对眼假体和植入物进行尺寸优化。制作眼球植入物时,测量眼球最长径( A ,白色虚线)。沿X、Y、Z轴方向的种植体尺寸确定为总长度的75 %。对于假体,沿X轴的长度为在超声( B ,红色虚线)的横切面内通过晶状体直径的长度。测量从角膜到晶状体后囊膜( C ,黄色虚线)的Z轴长度。

图二:三维建模,眶内植入物( A ),眼假体;俯视图( B )和侧视图( C )。

图三:3D打印眼眶种植体。俯视图( A )和侧视图( B );眼假体,俯视图( C )和侧视图( D )。假体被涂上与完整眼睛相似的丙烯酸颜色。干燥后再涂生物相容性光固化清漆( E )。

图四:术后6周拆除外固定架,植入假体。术后6个月以上,狗狗佩戴假体外观良好。
【小结】
在这项研究中,使用3D技术开发了用于宠物的CMP和眼部植入物,克服了传统眼球摘除手术的局限性。此外,人工眼睛外观良好,使用过程中也没有显著的并发症。我们的3D打印人工眼睛,相比于传统的制作方法来说,时间缩短且成本降低,在兽医应用中具有巨大潜力。
关键词:
硅胶3D打印,3D打印,人工眼睛,兽医,眼假体,忠北大学
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