病患的福音!具有肿瘤的肺模型的混合3D打印减少了手术时间

lydiazhang   2018-03-30 10:37:05

我们一次又一次地看到医疗领域使用的3D打印技术可以减少手术时间,节省金钱,并使手术更安全。 利用磁共振成像(MRI)和CT扫描相结合,来自西班牙科尔多瓦的Cruz Roja医院的一组研究人员使用混合3D打印技术来创建肺癌模型,以减少胸部肿瘤的手术时间。

在2018年欧洲辐射大会(ECR)获奖的海报展示中,研究人员准确记录了如何制作混合模型,并解释了它们在指导肿瘤切除方面的优势。

“[混合] 3D打印构成一种新颖且可用于治疗计划和学习改进的有用技术。虽然其影响仍有待证实,但这一手术可以改善手术计划,特别是在复杂手术中,“医院主持人之一Jordi Broncano博士写道。

根据Broncano博士及其同事的说法,已经完成了大量研究,这些研究提供了3D打印模型用于植入设备和假肢,解剖胸部研究以及胸腔手术的规划和指导的巨大价值的证据。通常,模型是在胸部评估期间拍摄的MRI或CT扫描的3D表示。

CT扫描通常在患者最初出现肺癌时进行,因为在这种方法中肺的解剖细节非常好。然而,研究人员表示,临床医生通常偏爱MR图像,而不是使用CT扫描进行肺癌分期和转移检测。

这是医院研究团队走的路线,但他们不是选择其中一种,而是选择两种成像方式,以利用每种方法提供的优势。在收集几个肺癌患者的胸部CT扫描和功能性MRI后,他们将它们融合在一起以制成肿瘤缠绕肺的混合3D打印模型。

首先,该团队采用小视场获得增强CT扫描,这将有助于“提高扫描的空间分辨率”。CT扫描上的迭代重建算法用于减少图像噪声。然后,为了描绘不同的扫描区域,他们遵循了基于供应商的半自动分割协议。

然后通过飞利浦医疗保健的IntelliSpace Portal高级可视化平台将患者肺部的收集的MR图像与相应的CT扫描合并,以便将它们全部融合成单个STL文件以进行混合3D打印。为了使CT扫描与高b值扩散加权MR图像正确对齐,团队不得不使用刚性配准算法 - 这有助于匹配来自两种成像形式的数据集的视场,并允许他们手动提前修复任何定位错误。

最后,研究人员使用开源的MeshLab软件修改了STL文件,3D打印了来自3D Systems的ProJet MJP 5600的混合模型。这使得团队能够在3D打印模型中代表单个肿瘤的整个肿瘤,淋巴结和转移分期。

Broncano博士和其他医院团队完成了一项病例研究,评估了一个肺部及其肿瘤的患者特异性混合3D打印模型实际上有助于指导外科医生切除癌症。扰流警报 - 他们绝对能够通过术中使用这些混合动力模型来降低手术去除癌症的时间。

在使用混合3D打印模型作为指导进行五个部分肺叶切除术后,该团队将其结果与其中外科医生没有使用模型的10个类似手术的结果进行比较。

该小组总结说:“尽管统计能力有限,3D打印似乎对肺癌手术治疗有潜在的有益影响。”

通过将3D打印技术应用于此类手术,与不使用3D打印模型的手术相比,手术时间平均缩短了30.6分钟。另外,插管时间减少了30.5分钟(p<0.05),医院恢复时间减少了1.9天。

Broncano博士指出:“我们正在进行短期和中期随访[患者术后恢复],为期1个月和3个月,并增加我们队列的力量以取得更好的结果。”

然而,尽管该团队没有报告患者在重症监护室内使用的时间与他们的肺功能参数与两种手术技术之间的“统计学显着差异”,但该项目显示的潜在益处促使他们继续研究,并扩大它的人口。这一次,他们将评估术中使用3D打印模型所产生的任何后处理效果。

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