南佛羅里達(dá)大學(xué)通過3D打印角膜曲率模型，推動干眼癥成像研究

2025年5月3日，南極熊獲悉，美國南佛羅里達(dá)大學(xué)（USF）莫爾薩尼醫(yī)學(xué)院眼科系的Yuqiang Bai博士目前正領(lǐng)導(dǎo)一項由美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）資助的干眼癥前沿研究項目。該研究旨在通過測量角膜淚膜厚度，更深入地理解并成像干眼癥，為未來治療方案提供數(shù)據(jù)支持。

△研究人員利用3D打印技術(shù)解創(chuàng)建了一個模擬角膜曲率的模型

干眼癥影響全球數(shù)億人，常引起眼部不適與視力下降。為實現(xiàn)精確成像，Bai博士的團隊需突破傳統(tǒng)平面測試標(biāo)準(zhǔn)（如1951年USAF分辨率測試卡）的局限，研發(fā)能匹配角膜自然曲率的測試模型。

△模擬角膜曲率的模型

3D打印高擬真角膜模型

為此，USF IT高級可視化中心（AVC）下屬的3D打印實驗室提供了技術(shù)支持。該實驗室由Lucas Tometich領(lǐng)導(dǎo)，專注于高精度3D建模與打印解決方案。在本項目中，Tometich團隊利用Autodesk Fusion設(shè)計并迭代制造出符合角膜幾何特征的模型樣本。

Tometich表示：“根據(jù)Bai博士團隊提供的參數(shù)，我使用Autodesk Fusion完成初步設(shè)計，并在多輪測試中優(yōu)化了打印方向和后處理流程，以確保使用透明光敏樹脂獲得最佳光學(xué)清晰度。我們已對模型進(jìn)行微調(diào)，并于本周交付了三組新部件用于成像系統(tǒng)的精度測試。”

這項跨學(xué)科合作凸顯了3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備開發(fā)中的關(guān)鍵作用。通過提供高擬真度的角膜模型，研究團隊可在不依賴真實組織樣本的前提下，準(zhǔn)確驗證激光掃描成像系統(tǒng)的性能。Bai博士指出：“我們急需一種能真實模擬角膜表面曲率的模型來驗證系統(tǒng)的成像可行性，沒有這一環(huán)節(jié)，我們的研究難以推進(jìn)。”

USF IT 3D打印實驗室致力于為教學(xué)與科研提供先進(jìn)制造支持，服務(wù)對象包括學(xué)生、教職員工和跨學(xué)科研究團隊。此次與莫爾薩尼醫(yī)學(xué)院的協(xié)作，充分展現(xiàn)了3D打印在醫(yī)學(xué)研發(fā)中的實際價值與應(yīng)用潛力。