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以電腦斷層分析人類與實驗動物豬腰椎差異應用於醫療器材功效性實驗評估

建立日期:2021/12/24
  • 作者: 儀科中心/強乃元、周世傑、張峻銘
  • 出處: 2021 AOI論壇與展覽
  • 內容: 本篇為「2021 AOI論壇與展覽」論文集,摘要如下:

    近年再生醫學列入國家重要研發項目。人工骨材與植入物為台灣最受歡迎的研究。四肢骨植入物國產醫療器材目前已成熟應用於臨床中。脊椎植入物如椎間盤與人工脊椎椎體等為目前台灣主流研發趨勢。因脊椎植入物於研究開發與商品化送審時都需要進行臨床前動物試驗以確認其功效性與安全性。國內目前大部分都是用實驗動物迷你豬-蘭嶼豬做實驗。本研究重點於腰椎植入物開發,探討人體腰椎結構與蘭嶼豬腰椎結構之差異,供各方未來對腰椎植入物開發參考使用。本研究選用國家實驗動物中心提供的3隻體重25-35公斤迷你蘭嶼豬。然後使用財團法人國家實驗研究院台灣儀器科技研究中心的128切電腦斷層掃描儀(CT)進行造影取得蘭嶼豬腰椎結構DICOM檔案。人體腰椎結構電腦斷層 DICOM影像檔案由"MOST 109-2622-E-492-027-"計畫提供。接著將DICOM檔案以去雜訊、閥值塞選、分水嶺分割以及等值面提取等演算法重構出三維立體STL。以目視確認腰椎端版形狀差異並測量腰椎各椎節特徵含深、寬、高以及椎間盤高度。結果顯示,蘭嶼豬的腰椎與人體腰椎有很大的差異。除終板形狀、椎體外型之外,椎間盤厚度也有很大的差異。建議在植入式醫療器材設計、製程與材料選用上可以將本研究結果納入考量,以利於未來進行相關生醫材料與植入物研發規劃。
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