南加州大学 (USC) 的研究人员开发出一款应用于 MRI 设备的柔性 3D 打印传感器,该传感器 10 分钟即可完成生产,制造成本仅约 30 美元。传感器搭载低成本柔性线圈,能够输出清晰度更高的小器官影像,还可以适配青少年、儿童身体生长变化,成像对比度较市面标准商用设备高出四倍。

这类线圈设备相当于信号天线,负责接收核磁共振设备生成的信号。南加州大学维特比工程学院,电气与计算机工程、生物医学工程系助理教授亚瑟・汗(Yasser Khan)的实验室,承担了线圈的设计与 3D 打印研发工作。“借助快速、低成本的定制化核磁设备制造方案,我们可以给到特殊群体,尤其是婴幼儿群体更优质的成像方案。我们正在把核磁共振成像,推向过去难以实现的高精度、个性化定制新高度。”
常规成人规格线圈用于婴幼儿检查时,线圈和人体皮肤之间容易产生间隙,直接造成信号衰减,成像质量下降。同时儿童身体持续发育,一套成像线圈短时间内就会不再适配体型。
研发团队历时三年,打磨出一套制备工艺:将导电银墨 3D 打印在拉伸率可达 5‑10% 的热塑性弹性体基材上,成品线圈可以跟随人体弯曲、活动发生形变。

亚瑟・汗表示:“对于处在发育期的儿童,身体不断变化,往往需要多款不同规格线圈。我们希望为儿童定制适配自身体型的成像器件,让医生在孩子成长全过程,都可以获取高质量清晰影像。”

该研究项目集合多方力量,联合 Krishna Shrinivas Nayak 主导的动态成像科学中心,以及洛杉矶儿童医院心血管 MRI 主任 John Wood 提供临床专业支持。
“跨领域思想碰撞是项目成功的关键。如果缺少核磁技术专家、心脏病专科医生、放射科医师和影像科研人员的协同,这项研发无法落地。当多学科知识融合,就可以攻克单一团队难以处理的技术难题。” 亚瑟・汗说道。
领科汇创观点:南加州大学研发的 3D 打印柔性 MRI 传感器,充分体现增材制造在个性化医疗装备上的颠覆性优势。依托 3D 打印技术,可以快速、低成本制作贴合人体形态的功能性线圈,解决传统标准化核磁配件难以适配儿童等特殊人群的临床痛点。
随着导电墨水、柔性基材不断迭代,3D 打印已经从制作模型、假体,逐步走向功能性医疗器件的研发。当然,科研成果落地商业化还需要跨过医疗认证、批量稳定性等关卡,但个性化快速定制,无疑是医疗设备行业重要发展方向,3D 打印将持续赋能医疗行业创新升级。