Stratasys新推放射性显影3D打印技术，颠覆传统医学影像训练

近日，Stratasys公司已将其放射性显影3D打印材料RadioMatrix在美国全面推向商业市场。此举可能改变医学影像培训模式，使医院和研究人员能够获得逼真、可重复使用的模型，这些模型在X光和CT扫描中能呈现出与真实人体组织相同的显影效果。

RadioMatrix是一种专为Stratasys PolyJet打印机设计的光敏聚合物材料，特别适用于J750和J850数字解剖系统。这些设备已能打印用于手术规划与教学的软组织、骨骼及血管结构。如今，借助RadioMatrix材料，它们还能制造出在医学影像下呈现真实解剖结构特性的模型。简而言之，过去仅能模拟器官触感的同一台打印机，现在还能模拟该器官在扫描影像中的呈现效果。

RadioMatrix的核心特性在于可控性。用户能够“调节”打印部件的放射线不透明度，使其精确匹配骨骼、灰质、脂肪、静脉或放射科医师需要观测的任何组织结构。这意味着医院可以打印出包含不同密度区域的完整器官模型，且各区域的密度值与真实患者数据完全吻合。

要理解这项技术的重要性，需要引入“亨氏单位”的概念。CT扫描仪正是通过这个标度来衡量组织密度的。专家指出，骨骼因具有较高的亨氏单位值而在影像中呈现亮色，而脂肪由于单位值较低则显示为暗区。一种在扫描影像中呈现逼真效果的材料，其亨氏单位值必须严格符合相应组织的实际范围。

事实上，Stratasys与西门子医疗的早期合作研究显示，RadioMatrix能够以惊人的精度匹配这些数值。据公司数据，在某些测试中，其偏差值可低至1个亨氏单位，这意味着扫描仪几乎无法区分打印模型与真实人体组织的差异。对于任何合成体模而言，这种精密度都极为罕见，而这正是RadioMatrix真正变革性的价值所在。

真实患者影像与体模影像的对比

无需解剖尸体的放射科医师培训
数十年来，放射学教育严重依赖尸体以及由塑料或凝胶制成的基础体模。然而，这两种方式均存在局限性。尸体虽具有真实解剖结构，但成本高昂、资源稀缺，甚至涉及伦理争议。传统体模虽易于获取，却无法模拟真实人体组织的特性，既不能针对特定病理进行定制，也无法批量生产以保证培训的一致性。

市售的现成体模与躯干模型价格可达数千美元。例如Anatomy Warehouse的静态成年男性头部体模售价9552美元，GT Simulators用于X光、CT及MRI训练的成年人躯干体模则需18900美元。而京都科学（Kyoto Kagaku）等品牌推出的具有活动部件或更高复杂度的专业躯干系统，价格更可高达45000美元以上。

多功能胸部体模N1 Lungman

相比之下，美国传统解剖尸体的采购成本通常在2000至5000美元之间，但这尚未包含储存、防腐处理、实验室空间及后期处置产生的额外费用。上述成本结构清晰表明，对于已配备3D打印设备的医疗机构而言，RadioMatrix这类可重复使用、具有放射显影特性的3D打印模型，正以其显著的性价比优势吸引着越来越多的关注。

RadioMatrix打破了传统限制。例如，放射科可以批量打印完全相同的动脉、肿瘤或血管结构模型。学员能使用具有统一目标区域、病灶特征及路径的模型进行训练；研究人员则可开展对照实验，无需等待捐赠材料或依赖与临床实际脱节的通用体模。

静态成年男性头部体模模型

目前该材料已在英国博蒙特医院等机构投入应用。通过3D打印的脑血管造影模型，医生们正进行影像引导手术的实操培训。这些早期实践表明，具有放射显影特性的打印解剖模型能使培训过程更标准化、可重复性更强，尤其对于需要精准操作微小血管的术式具有显著价值。

在美国，医学院与影像中心的数量远超解剖实验室。许多规模较小的教学项目仅能获得数小时的共享遗体使用时间，或依赖在现代CT扫描中显影失真的传统训练体模。RadioMatrix为这类机构提供了新的解决方案。

RadioMatrix材料应用领域

该材料的潜在影响还延伸至医疗器械测试领域。研发新型导管、植入物或影像工具的企业常需等待数周才能获得遗体实验资源，且每次获取的解剖结构都存在差异。通过RadioMatrix技术，企业可精确打印所需解剖模型并随时进行测试。这意味着医疗器械开发周期得以加速，因等待捐赠材料导致的研发延误也将大幅减少。

Stratasys指出，该技术的目标不仅是提升医学教育质量，更在于加强影像算法的验证机制。通过将数字解剖打印技术与精准的放射显影特性相结合，研究人员能够为人工智能及影像软件创建高度逼真的体模数据集——这些数据集在反复扫描中能保持完全一致的显影特征，而这对于传统解剖遗体或常规体模而言几乎是无法实现的。