剪纸艺术手法暗示了有前途的结果乳房重建

对于许多乳腺癌患者来说,复苏之路将隐藏乳房重建乳房切除术后并发症相关。

外国材料,如插入硅胶乳房植入手术会导致植入位置不正,影响相当数量的患者手术后甚至几年。

现在,来自宾夕法尼亚大学的研究人员利用剪纸艺术的原则称为剪纸艺术的技术安全、更安全地覆盖植入,同时用更少的材料。

这项研究发表在先进材料由杨蜀在工程和应用科学学院,描述了如何利用剪纸艺术设计实践和计算建模提供了增强的灵活性和可扩展性为外科医生提供一个易于使用柔性材料,可以更好地环绕植入物,从而减少错位的风险。

“我们目前使用的材料在运行的房间乳房重建和解决的两个主要缺陷利用剪纸艺术的设计,”杨说,文章的资深作者。“我们的技术允许重建乳房更加安全地采取在一个更自然的形状,可以大幅降低成本与这些手术有关。”

后的一系列讨论Suhail Kanchwala,整形外科医生和佩雷尔曼医学院的外科教授,研究人员开始研究新的可能性目前隆胸包装材料,称为非细胞真皮基质(adm)。这是一种外科网通常来自人类或动物的皮肤。细胞但支持网络——删除结构蛋白胶原蛋白和其他细胞外基质components-stay来促进局部血液供应的恢复和皮肤细胞再生。由于他们缺乏细胞和大量的scaffolding-like元素,adm大行其道的能力减少的反应免疫系统有外国植入对象和提供更好的支持。

研究人员怀疑ADM表可以改变以独特的方式解决关注当代隆胸。

“乳房重建中的一个问题是制造植入物,不有效地模仿越teardrop-like自然乳房的形状,“Kanchwala说。“所以,我们的项目想找出一种方法把ADM床单下一轮植入的方式允许重建乳房在一个更自然的teardrop-like形状。”

此外,ADM床单在他们当前的配置不能顺从地环绕植入物,因为他们并没有保留曲线和角度没有形成皱纹或空洞。这些可以使植入物容易旋转,导致不合事故。制造商应对这些限制包括引入圆孔模式ADM表或减少某些地区后跟缝合覆盖更多的有效表面积。

教授兰德尔·Kamien杨和合作者的物理学和天文学在艺术与科学学院,曾表明削减条件可以严格的二维平面表可以转换成高度可扩展的和可塑的三维几何图形,可以模拟复杂结构的轮廓像人脸或山脉。

这个kirigami-based战略的核心宗旨是引进这些小材料分为高密度与自由旋转单元,采用多级结构的形式。但在最近的工作团队需要创建一个方法来模拟胸部,结构缺乏肌肉组织和骨骼提供的形式。

“通常当你做植皮手术,有肌肉或骨骼指导组织的改革,“Kamien说。“所以,克服这一挑战,找到一个新的和改进的方法来重建组织的支架材料是特别令人兴奋。”

这是通过映射植入的地形,类似于地图制作者图表的高峰和低谷山区一个二维的页面。

研究人员开始三维电脑乳房模型,然后提出了等距水平切片形成垂直层,或层,用于指导他们的轮廓线。研究团队分析了轮廓和生成算法确定最优站点和切口角度的激光切割机通过ADM表雕刻。这些削减特性是允许植入表安全地扩大和延伸。

团队成功地展示了这个新的kirigami-based技术模型操作中ADM表被缝合手术假的胸部板和硅胶植入物注入在胸部和表之间。他们高兴地确认方法使用,平均20 - 40%少材料,同时提供更高程度的可定制性重建乳房的形状。研究人员认为,随着时间的推移,这些kirigami-cut ADM表有能力成为病人具体。

“如果病人有左乳腺癌和左乳房,你可以扫描正确的乳腺癌和想出一个剪纸艺术设计能非常准确地模拟病人的自然的乳房,“Kanchwala说“我们还没走,但可能性是令人兴奋的。”