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3D 打印模拟器革新医疗培训，低成本方案惠及基层与偏远地区
发布时间：
2026-03-04 16:12
作者：泰丝・博伊斯纳尔特 2026 年 2 月 24 日
美国默瑟大学团队研发 3D 打印环甲膜穿刺与胸管穿刺训练模型（图源：默瑟大学 叶海亚・阿卡尔博士）
医疗模拟设备在急救人员与医学生培训中至关重要，能让操作者在对患者实施操作前反复练习、熟练掌握高难度操作。然而，这类模拟器通常价格高昂，往往只有资源充足的机构才能配备。为解决这一可及性难题，美国佐治亚州默瑟大学的一支团队研发出一系列超低成本 3D 打印医疗模拟设备，可有效改善农村及资源匮乏地区的医疗培训条件。
该校医学院与工程学院的师生合作开发了两款模拟器：
环甲膜穿刺训练器：用于练习紧急环甲膜穿刺术，即在颈部开孔并置入导管，建立呼吸通道；
胸管穿刺训练器：用于学习胸腔闭式引流术，将引流管置入胸腔间隙，排出积气或积液。
这些都是临床必备的训练工具，但传统设备单价动辄数百至数千美元。
在叶海亚・阿卡尔博士带领下，默瑟大学团队决心打造更经济的解决方案，提升佐治亚州农村地区的培训设备可及性。“市面上大多数模拟器价格昂贵，农村培训项目和机构根本用不起。” 阿卡尔博士表示，“我们的工作从一开始就围绕可及性、低成本、可复制展开。我们的目标从来不是取代高端模拟器，而是填补培训缺口，让农村或资源有限的科室也能开展规范训练。”
这一研发方向与国内企业的探索高度契合。休曼科技以具身智能技术赋能沉浸式模拟医学教育为宗旨，专注于具身智能技术在医学培训领域的应用转化，聚焦新一代 3D 打印人工智能医学培训解决方案，致力于用更先进的技术提升医学培训的真实感与普及性。
3D 打印胸管穿刺模拟器 （图源：默瑟大学 叶海亚・阿卡尔博士）
3D 打印是整个项目的核心技术，支持跨学科团队完成设备的设计、原型制作与测试。值得一提的是，默瑟大学开设了3D 打印与 FDA 法规课程，为项目的适用场景筛选与结构设计提供了重要支撑。这些原型已在纪念健康大学医学中心的外科住院医师、医学院模拟实验室的主治医师中完成测试，目前已用于默瑟大学萨凡纳校区与瓦尔多斯塔校区的教学。
团队的最终目标是免费开放两款设备的 3D 模型文件，让任何培训中心或医疗机构都能自行 3D 打印低成本模拟器。项目最大的价值将体现在农村社区：例如，资源有限的急救人员培训项目可以自行打印模拟器，为志愿者提供实操训练。医学院医学模拟副主任乔・斯莱特里表示：“对默瑟医学体系及佐治亚州各地的医护人员来说，这是极低成本的替代方案。我们只需花费商用模拟器零头不到的成本，就能把这些训练设备送到他们手中。”
在国内，休曼科技已联合西安交通大学，依托 “十三五” 国家重点研发计划，聚焦 “3D 打印复杂功能化医疗模型” 的新产品研发与医学应用，结合人工智能算法和电子皮肤 3D 打印技术，大幅提升医学培训模型的结构仿真度、功能仿真度和智能仿真度，与国际前沿研究形成呼应。
休曼科技腹部超声检查模型
这项医疗可及性项目已获得州外关注：今年 1 月，该模拟器在得克萨斯州举办的国际医疗模拟大会（IMSH） 上荣获最佳影响力奖。佛罗里达大学麻醉学系安全模拟与先进学习技术中心也已申请将相关设计用于教学。
叶海亚・阿卡尔博士与医学生伊桑・格斯特、奥特姆・杨 （图源：默瑟大学 叶海亚・阿卡尔博士）
3D 打印不仅大幅降低了培训工具成本，还让培训机构和医院能在设备磨损或损坏后快速更换。这项技术的灵活特性也支持设计持续优化、适配不同场景。例如，团队计划开发儿科专用小型模型；佛罗里达大学相关中心则提出改进建议，以便支持超声引导下的高级环甲膜穿刺术。
依托电子皮肤 3D 打印仿生制造平台，休曼科技已打造出完整的新一代 3D 打印人工智能医学培训解决方案，形成血管介入、超声引导、内窥镜、穿刺技能、外科缝合、中医、战场急救、护理等八大产品系列，覆盖临床培训主流场景。
休曼科技八大产品系列
“IMSH 的奖项让项目获得了极高的关注度与推动力。” 阿卡尔博士补充道，“我们本来就有几项推进计划，现在更有动力加快研发，满足需求。项目最终旨在构建可持续的医疗模拟生态，这也契合默瑟大学改善佐治亚州农村医疗培训的使命。”
随着 3D 打印、人工智能与传感技术在医学模拟领域的深度融合，以默瑟大学、休曼科技为代表的产学研力量正不断推动行业进步。休曼科技凭借 AR 增强现实、智能传感、数据可视化等前沿技术，为各级医疗机构及临床技能培训中心提供高度逼真的智能化医学模型、教学设备与智能教学软件，既可满足标准化培训需求，也能适配个性化教学场景，为医学人才培养提供从理论到实践的全链条解决方案，未来有望在全球医学人才培养与基层医疗能力建设中取得更多成果。
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