3D Slicer三维影像重建技术在显微血管减压术治疗原发性三叉神经痛中的应用

目的探讨3D Slicer三维影像重建技术在显微血管减压术(MVD)治疗原发性三叉神经痛(PTN)中的应用价值。方法回顾性分析2020年1月至2022年12月MVD治疗的56例PTN的临床资料。术前行3D-TOF-MRA、3D-FIESTA扫描,并应用3D Slicer软件进行三维影像重建,了解血管与神经的关系、责任血管走行并模拟手术;术中显微镜下不能充分暴露或操作困难时,应用神经内镜进行观察及操作。结果55例术中确认存在责任血管,其中12例在神经内镜下确认;1例术中未发现责任血管。53例术前三维重建影像发现的责任血管与术中发现一致;3例术前三维重建影像为阴性,包括术中证实为静脉压迫2例、未发现责任血管1例。42例术后疼痛即刻消失,明显减轻13例,无变化1例。术后出现面部麻木4例、口周疱疹1例,对症治疗后缓解。术后随访15~47个月,BNI疼痛分级Ⅰ~Ⅱ级53例,Ⅲ级2例,Ⅳ级1例;有效率为94.6%。结论应用MVD治疗PTN时,3D Slicer三维影像重建技术有助于术前明确责任血管及其走行,可模拟手术以优化手术规划,减少术中不必要的探查与牵拉。神经内镜可弥补显微镜视野盲区,有助于暴露责任血管,减少责任血管遗漏,并可辅助确认及调整棉片的位置,提高手术效果。

基于MRI的三维重建技术在保留盆腔自主神经的腹腔镜直肠癌D3根治术中的应用价值

目的 评估利用MRI图像三维重建直肠癌患者盆腔自主神经以及周围器官在腹腔镜直肠癌D3根治术中的应用价值。方法 将56例直肠癌患者随机分为重建组和对照组,重建组术前依照MRI三维重建结果制定手术方案,对照组按常规方式制定手术方案,比较2组术中及术后功能恢复相关指标。结果 重建的三维模型能个体化呈现患者盆腔自主神经以及周围器官分布关系。与对照组相比,重建组的手术时间缩短[(143.7±13.3)min vs.(151.5±12.1)min,P=0.040)],失血量减少[(31.3±12.1)mLvs.(39.4±11.6) mL,P=0.024)],国际前列腺症状评分(IPSS)更优[(6.0±1.3)分vs.(7.9±2.6)分,P=0.003)]。此外,重建组的术后拔除尿管时间较对照组短[2.0(2.0,2.0)d vs.3.5(3.0,4.0)d,P <0.001]。结论 基于MRI的盆腔自主神经三维重建能准确呈现盆腔自主神经及器官的解剖关系,提高了D3根治术的效率和安全性,可为术者制定精细化、个性化的手术方案提供重要参考。

三维重建及3D打印技术在精准胸腔镜肺段切除术中的应用

目的:探讨三维重建及3D打印技术在精准胸腔镜肺段切除术中的应用。方法:选取2020年1月至2022年12月在我院行精准胸腔镜肺段切除术患者105例,用随机数表法分为2组,对照组(53例)和研究组(52例),对照组给予三维重建制定术前计划,研究组给予三维重建及3D打印技术制定术前计划。比较两组围术期相关指标,术前、术后3 d、术后3个月的肺功能指标,临床治疗疗效以及并发症发生情况。结果:研究组术中出血量、住院费用与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05),研究组手术时间、拔管时间、住院时间明显短于对照组(P<0.05),研究组淋巴结清扫个数明显高于对照组(P<0.05),研究组术后总引流量明显低于对照组(P<0.05)。术后3 d研究组用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、呼气流量峰值(PEF)、每分钟最大通气量(MVV)、肺一氧化碳弥散量(DLCO)较术前均降低(P<0.05),术后3 d、术后3个月对照组FVC、FEV1、PEF、MVV、DLCO较术前均降低(P<0.05),术后3 d对照组FEV1/FVC较术前升高(P<0.05),术后3个月对照组FEV1/FVC较术前降低(P<0.05),且术后3 d、术后3个月研究组FVC、FEV1、PEF、MVV、DLCO明显高于对照组(P<0.05),术后3个月研究组FEV1/FVC明显高于对照组(P<0.05)。研究组临床治疗疗效优于对照组,且研究组的临床治疗总有效率为94.23%,明显高于对照组(67.92%)(P<0.05)。研究组的并发症发生率为19.23%,与对照组(24.53%)比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:三维重建及3D打印技术应用在精准胸腔镜肺段切除术中,可有效缩短手术时间,促进患者康复,改善肺功能,提高临床治疗疗效,且安全性较好。

3D打印技术在舰船管系三维建模设计中的应用

为提升复杂结构舰船管系的设计灵活性,研究3D打印技术在舰船管系三维建模设计中的应用。利用CAD软件建立舰船管系的二维模型,依据舰船管系三角面片的交线段,确定舰船管系的点、线、面关系,将其转换为舰船管系三维模型。将舰船管系三维模型,导入切片软件中,利用切片引擎运行3D打印切片引擎增强处理算法,切片处理舰船管系三维模型,输出舰船管系三维模型的Gcode代码文件。将Gcode代码导入3D打印机,采用Z字填充法填充舰船管系3D打印材料,实现舰船管系模型的3D打印。实验结果表明,该方法可以精准打印舰船管系三维模型,打印结果的尺寸偏差小,提升了舰船管系设计的灵活性。

基于3D打印技术的舰船航行环境三维建模方法

通过模拟不同的舰船航行场景和紧急情况,操作人员可以在安全的虚拟环境中进行实践,提高应对实际航行中可能遇到的各种情况的能力,为此提出基于3D打印技术的舰船航行环境三维建模方法。该方法采集舰船航行区域卫星的测高数据,以该数据为基础使用扰动重力反演方式对舰船航行环境的海底地形进行建模,对其进行纹理映射处理,得到舰船航行环境中的海底地形环境;再以舰船的尺寸、重量、材料等参数数据以及舰船场景图像作为基础,使用虚拟现实技术中的3Dmax软件构建舰船三维模型并纹理映射后,得到舰船三维模型,以舰船航行的海底地形三维模型和舰船三维模型为基础,采用光固化3D打印机打印海底地形三维模型和舰船三维模型后,得到现实的舰船航行环境三维建模结果。实验表明,该方法具备较强的扰动重力反演能力,可有效得到舰船航行的海底地形三维模型,以及建立舰船三维模型能力较佳,同时可有效运用3D打印机打印舰船三维模型和海底地形三维模型,应用效果较好。

3D Slicer三维影像重建技术分析骨半规管及前庭导水管的解剖学意义

目的探讨3D Slicer三维影像重建技术分析骨半规管及前庭导水管的解剖学意义。方法收集40例(男女各20例)无内耳器质性病变的病人的80侧颞骨的高分辨率计算机断层扫描(HRCT)数据,应用3D Slicer软件进行三维重建,并测量内听道重要解剖结构三维空间定位数据。结果三维模型显示,内听道后唇呈椭圆形,后缘锐利,位置固定,较易识别。选择三维模型内听道后唇为P点,男性P点至前庭导水管的距离为(9.412±1.687)mm、至后半规管的距离为(10.422±1.701)mm;内听道的长度为(9.847±0.870)mm。女性P点至前庭导水管的距离为(9.068±1.133)mm、至后半规管的距离为(9.858±1.089)mm;内听道的长度为(8.727±0.964)mm。男性和女性上述测量结果均无统计学差异(P>0.05)。结论内听道后壁至前庭导水管的距离比到后半规管更短,提示术中磨除内听道后壁时更容易导致前庭导水管的损伤。前庭导水管外口和内淋巴囊靠近内听道后壁的硬脑膜,提示术中剪开硬脑膜时应避免造成损伤。

3D Slicer三维重建技术辅助手术治疗枕骨大孔区硬脑膜动静脉瘘:附1例报道并文献复习

目的探讨枕骨大孔区硬脑膜动静脉瘘(DAVF)的影像学特征以及3D Slicer三维重建技术辅助手术治疗的疗效。方法回顾性分析2021年6月收治的1例枕骨大孔区DAVF的临床资料,并结合相关文献进行分析。结果50岁男性,因双下肢麻木及疼痛不适1个月入院。脊柱MRI显示延髓至颈5水平颈髓异常信号。双侧颈内动脉、双侧颈外动脉、右侧椎动脉造影未发现异常,左侧椎动脉造影显示枕骨大孔区DAVF,由脑膜后动脉多个分支供血,经小脑表面及数支硬脑膜迂曲扩张的皮质静脉引流汇入左侧横窦、岩上窦及基底窦,并可见迂曲的硬脊膜前、后静脉参与瘘口血液引流;左侧小脑后下动脉(PICA)靠近瘘口部位走行且迂曲。3D Slicer三维重建影像清晰显示DAVF的位置、供血动脉和引流静脉,多模态重建显示瘘口位于枕部后正中枕骨大孔上区域并靠近硬脑膜。采取枕颈部后正中入路手术,术中吲哚菁绿荧光造影确认DAVF消失。术后3个月,双下肢麻木及疼痛感均有减轻;复查MRI显示脑干和脊髓水肿消失,DSA显示DAVF完全闭塞。结论枕骨大孔区DAVF手术治疗可以显著改善病人预后,应用3D Slicer三维重建技术对DAVF进行精准定位能够在很大程度上节省手术时间并提高手术质量。

3D打印导板技术联合多次去旋转治疗重度僵硬性脊柱侧凸

背景:近年来,随着3D打印技术的发展,使得外科手术走向个性化、精准化。3D打印导板技术可实现术前规划、术中导航,使得外科手术更加精准。临床中重度僵硬性脊柱侧弯矫形术中仍面临置钉准确性不高导致螺钉松动甚至引起神经并发症的问题,现有关于3D打印导板技术指导重度僵硬性脊柱侧弯术中置钉的研究不多。目的:评价3D打印导向模板技术联合后路多次去旋转治疗重度僵硬性脊柱侧凸的临床效果。方法:回顾性分析3D打印导向模板椎弓根螺钉置入后联合施行后路多次转棒去旋转技术治疗重度脊柱侧凸6例患者的临床资料,男3例,女3例,手术时年龄15-23岁,平均(18.17±3.49)岁。分析术后2周和术后18个月时脊柱侧弯相关参数的变化,进行统计学分析。结果与结论:(1)手术时间280-540 min,平均(340.83±102.20)min,术中出血量1000-4000 mL,平均(2000.00±1073.70)mL,固定节段9-14个椎体,平均(11.83±1.72)个椎体,矫形过程中未出现螺钉松动;(2)所有患者均获得随访,术后2周全脊柱正侧位片显示冠状位主弯的cobb角、冠状面C_(7)铅垂线和S1正中线的距离、矢状面C_(7)铅垂线和S1后缘的距离、顶椎偏移、胸椎后凸角、腰椎前凸角均获得明显矫正,主弯的cobb角平均矫正率62.22%,术后18个月随访各参数较术后2周无明显变化,矫形效果满意,无感染和内固定断裂;(3)围术期切口延迟愈合1例,经过换药处理瘢痕愈合,未出现神经并发症;(4)结果表明3D打印导向模板结合后路多次转棒去旋转技术治疗重度僵硬性脊柱侧凸畸形安全有效,矫形效果满意。

盆腔侧壁三维重建技术引导3D腹腔镜在低位进展期直肠癌侧方淋巴结清扫术中的应用

目的探讨盆腔侧壁三维重建技术引导3D腹腔镜侧方淋巴结清扫术治疗低位进展期直肠癌的效果与安全性。方法选择80例低位进展期直肠癌患者,根据是否应用盆腔侧壁三维重建技术,分为3D腹腔镜和2D腹腔镜各40例。两组均行直肠系膜全切除联合盆腔侧方淋巴结清扫术,3D腹腔镜采用OsiriX软件对盆腔结构进行三维重建,在3D腹腔镜下进行手术;2D腹腔镜采用2D腹腔镜进行手术。比较两组肿瘤直径、肿瘤距肛缘距离、术中清除淋巴结总数、术中切除术前未标记淋巴结数量、术中出血量、术后并发症及术后住院时间。结果3D腹腔镜组术中切除淋巴结(12.2±4.6)枚,其中阳性淋巴结(9.1±2.4)枚;2D腹腔镜组切除(9.0±3.6)枚,阳性淋巴结(6.1±1.9)枚;3D腹腔镜淋巴结切除数量较2D腹腔镜多(P<0.05)。3D腹腔镜组术中误夹组织次数(8±3)次,手术持续时间(261±55)min,均低于2D腹腔镜组(P均<0.05)。结论盆腔侧壁三维重建引导3D腹腔镜下侧方淋巴结清扫术较2D腹腔镜手术节省手术操作时间,减少组织误伤,提高淋巴结清除数量,减少淋巴结遗留,特别适合髂内区存在转移淋巴结的低位进展期直肠癌患者。

计算机三维重建联合3D打印技术在筛窦骨瘤手术中的临床应用

目的研究计算机三维重建联合3D打印技术在筛窦骨瘤手术中的临床应用效果。方法回顾性研究2014年4月至2020年4月我院收治的28例筛窦骨瘤患者的临床资料,其中14例在治疗过程中采用了计算机三维重建联合3D打印技术(3D打印组),14例采用传统鼻内镜手术切除方法治疗(传统手术组)。比较两组的治疗效果及术后并发症的发生情况。结果3D打印组中所有患者筛窦骨瘤切除均在3D打印实体模型指导下完成,传统手术组采用传统鼻内镜手术完成,手术过程顺利。3D打印组手术时间为(35.3±11.14)min,短于传统手术组的(44.1±10.6)min(P=0.014);3D打印组出血量为(89.6±7.1)mL,少于传统手术组的(105.3±6.1)mL(P=0.027)。28例患者均获得24~45个月随访,平均(28.7±3.2)个月。两组患者术后头痛、鼻塞、面部不适等症状逐渐消失。3D打印组术后出现1例复视,1个月后复视逐渐消失;传统手术组有2例复发,经再次手术后治愈。结论计算机三维重建联合3D打印技术能够准确和直观地反映筛窦骨瘤的立体形态和解剖结构的空间关系,对于筛窦骨瘤的治疗有临床指导作用,和传统鼻内镜手术相比,大大减少了术中出血,缩短了手术时间,能达到满意的手术效果,值得在临床上推广应用。

基于3D打印技术的微小机械零件三维建模方法

为提高零件制作精度,减少制作成本,针对微小机械零件,基于3D打印技术设计了一种三维建模方法。基于最小准则方法提取特征区域,并对特征点规范化处理,分别获得3D打印技术中凹凸区域特征;建立骨架树,并计算骨架形状特征的相似度;通过匹配特征点,获得3D打印三角面片,对每个三角面片内部顶点按照坐标排序,在计算偏置点后建立微小机械零件模型。实验结果表明,该模型精度较高,获得的零件位置与实际位置相差不超过1 mm,并且零件实际的制作成本与标准成本相差较小。

探索3D打印技术与三维建模软件课程交叉融合式教学

随着3D打印技术飞速发展,利用空间叠加方式,在空间制作出三维立体产品的3D打印,成为制造行业一种热门新型技术,它的应用范围非常广泛。为使学生了解接触此项技术,结合职业院校学生开设的三维建模软件课程的教学项目,针对相关项目加入3D打印技术的应用,展开课程交叉融合式的教学,从而引导学生开展自主设计,团队合作设计,并实现所设计即所得,对比改革后的教学效果,学生学习积极性大大提高,同时也提高了学生动手能力、团队合作能力、创新创意能力。

3D数字化技术在泌尿外科腹腔镜操作培训中的初步应用

目的评估三维(3D)数字化技术在泌尿外科腹腔镜操作技能带教中的应用效果。方法选取2023年7月至2024年3月在北京协和医院泌尿外科小组轮转的临床实习医生18人,随机分为研究组9名和对照组9名。研究组借助3D数字化技术进行腹腔镜操作技能培训,对照组采用常规教学法进行腹腔镜操作技能培训。两组实习医师经过1个月轮转学习后,进行腹腔镜操作技能考核,同时采用调查问卷的方式评价临床带教效果。结果研究组和对照组两组实习医师的腹腔镜操作技能考核成绩分别为操作技能考核成绩分别为(94.33±2.12)分和(88.11±2.93)分,两者比较差异明显(P<0.01),在临床技能方面,研究组成绩提升明显。调查问卷结果反馈,研究组在学生满意度和教师满意度均优于对照组。结论将3D数字化技术应用于腹腔镜操作技能培训,可以明显提高实习医生的腹腔镜操作技能成绩,带教老师和学生均对该教学模式的满意度较高,适合在泌尿外科教学中进行临床推广应用。

3D激光扫描技术在不动产测绘中的应用与挑战

利用3D激光扫描技术,通过发射激光到目标物体并接收反射光来获取精确的三维数据。这项技术以其高精度、高速度和能够捕捉复杂结构的优势,正在不动产测绘领域中发挥重要作用。在建筑物三维建模、宗地测量和房屋测绘等应用中,3D激光扫描展现了其独特的优势。然而,3D激光扫描技术的应用面临数据处理难度大、扫描精度受限、成本较高和技术普及度不足等挑战。

浅谈3D打印技术对经济发展的影响

3D打印作为第三次工业革命的标志,是一种新兴的工业,其在未来的发展中所起到的作用可想而知。鉴于此本文阐述了3D打印技术的概念,分析该技术的特点,同时从就业、创业以及经济发展等多个角度,阐述了3D打印技术对于我国经济发展的影响,指出了3D打印技术发展的问题,并就如何更好地服务于经济发展提出了一些可行的建议。

3D激光扫描技术在矿山测绘中的应用

在矿产资源开发利用中,测绘工作是非常基础的,为矿山各项工程建设提供了数据支撑,保障矿产资源开采人员的生命安全,为矿山开采企业带来更大的经济效益。从矿山测绘而言,其可以使用的测绘技术非常多,但是不同测绘技术对资源需求、测绘区域条件、测绘方案、测绘时间等存在差异,如果没有使用最佳的测绘技术,很大程度影响到测绘精度,增大矿山建设的安全隐患,最终阻碍矿产资源的有效开展。而3D激光扫描技术是当前科学技术发展后形成的,具有诸多优势,通过将其运用到矿山测绘中,能够提升测绘工作效率和质量,以此确保矿山建设的安全稳定。因此,在矿山测绘中,应当认识到3D激光扫描技术的使用价值,结合矿山区域具体情况,制定科学合理的测绘方案,逐步掌握矿区的整体情况,形成矿山3D模型,为矿山建设工作提供数据支撑。本文通过研究3D激光扫描技术概述,分析了矿山测绘,对3D激光扫描技术在矿山测绘中的具体应用进行全面剖析。

基于3D辅助器的结构楼板钢筋安装施工技术

以某工程为例,对基于3D辅助器的结构楼板钢筋安装施工技术进行研究,综述了采用三维设计软件建立钢筋安装辅助器模型图,运用3D打印技术打印出实体,施工时将各类板筋压入钢筋安装辅助器的对应卡口中,保证了保护层厚度,提高了钢筋定位安装精度和速度等一系列创新技术,确保了结构楼板钢筋安装分层清晰、定位准确、保护层厚度一致。

3D打印技术在机械设计基础课程教学中的应用

机械设计基础是机械类专业的重要基础课程之一。传统教学模式下,该课程教学以灌输式教学为主,在这种模式下学生被动学习,存在一定的教学滞后性。将3D打印技术引入机械设计基础课程教学,用实物的方式把抽象的零件模型展示出来,有利于学生掌握零部件的结构,方便进行机械设计基础课程的理论教学;同时提升课程的趣味性和对学生的吸引力,提高学生学习机械设计基础课程的积极性,培养学生的创新设计思维和实践动手能力,有效提高教学质量。

3D Slicer三维重建技术联合LSR监测在面肌痉挛微血管减压术中的应用

目的探讨3D Slicer三维重建技术联合侧向扩散反应(LSR)监测在面肌痉挛(HFS)微血管减压术(MVD)中的应用效果。方法回顾性分析2015年4月至2021年6月3D Slicer三维重建技术联合LSR监测下行MVD治疗的40例HFS的临床资料。术前行3D-FIESTA和3D-TOF MRA检查,根据3D-Slier软件三维重建结果进行术前评估,术中行LSR监测。结果3D-FIESTA和3D-TOF MRA检查判断神经血管关系、识别责任血管与术中所见的一致性一般(K值分别为0.389、0.492;P<0.05),3D Slier三维重建技术判断神经血管关系、识别责任血管与术中所见的一致性较好(K值分别为0.691、0.778;P<0.001)。术中LSR消失33例,LSR未消失7例。术后随访1年,术中LSR消失病人有效率(96.7%,32/33)较LSR未消失病人(57.1%,4/7)明显增高(P<0.05)。结论对HFS病人,3D Slier三维重建技术有助于提高术前判断神经血管关系、识别责任血管的准确率,术中LSR监测有助于评估病人的预后。

多层螺旋CT三维重建辅助3D打印技术对复杂髋臼骨折手术应用的可行性研究

目的对多螺旋CT三维重建辅助3D打印技术在复杂髋臼骨折临床治疗中的应用成效进行分析与探究。方法对2020.3-2021.3月期间收治的100例复杂髋臼骨折患者的临床资料进行回顾性分析,根据治疗方法上的差异将其分为MSCT组与常规组,MSCT组实施术前计划MSCT三维重建辅助3D打印技术指导,而常规组则接受传统术前计划指导,对两组手术指标情况进行对比与记录;统计观察两组患者术后出现不良事件的发生概率;观察分析两组术后3个月、6个月的Maieed骨盆量化评分、Harris髋关节评分。结果经对比,MSCT组术中出血量、手术治疗时间、术中透析时间、骨折愈合时间等均短于常规组(P<0.05);MSCT组与常规组出现不良事件概率无明显统计学差异(P>0.05);经对比,术后3个月MSCT组Maieed骨盆量化评分、Harris髋关节评分均高于常规组(P<0.05),而术后6个月两组两项评分无明显统计学差异(P>0.05)。结论多层螺旋CT三维重建辅助3D打印技术在复杂髋臼骨折临床治疗中具有有效的指导作用,可有效减少患者群体术中的出血量,有利于加速患者骨折端的愈合,更能恢复患者的关节功能。