基于3D-DOCTOR的成人脑干MRI的三维测量准确性研究

目的利用3D-DOCTOR软件对脑干磁共振成像(MRI)图像进行三维重建及体积测量,分析测量值的准确性。方法选择十例脑干标本,根据阿基米德原理分别测量标本体积,再用3.0T MRI对十例标本分别扫描,用3D-DOCTOR软件对MRI图像进行三维重建,并利用该软件计算脑干体积,将获得的数据与实际测量数据进行比较分析。结果三维重建后脑干结构具有较好的立体感,可在计算机上进行自由观察和测量;计算机算出的脑干体积和实际测量值比较接近,两者之间的差异无统计学意义(P>0.05)。结论借助3D-DOCTOR软件重建的脑干能较准确的模拟真实脑干,对该区病变的诊断和临床手术治疗有一定的指导意义。

基于3D打印技术的骨科教学在乡村医生规范化培训中的应用

目的:探索3D打印技术辅助教学在乡村医生规范化培训中的应用效果。方法:将2018年于我院接受规范化培训的第10期乡村医师随机分为试验组与对照组,每组25名学员,试验组实施3D打印辅助的基于案例教学模式教学,对照组实施常规的基于案例教学模式教学,学习结束后考核两组学员的理论和技能成绩,发放调查问卷进行学员自我认知能力及教学满意度评估。结果:试验组学员的理论和技能考核成绩高于对照组学员,有统计学差异(P<0.05);在学员自我认知能力和教学满意度方面,试验组学员的评分高于对照组,有统计学差异(P<0.05)。结论:3D打印技术辅助教学可以提高乡村医生的教学成绩和教学满意度,是对乡村医师培训教育的成功探索。

3D打印技术在成人胸腰椎骨折脱位围术期的辅助应用效果研究

目的评价3D打印技术在成人胸腰椎骨折脱位术前医患沟通与手术规划、操作中的辅助应用效果。方法回顾性收集2016年6月—2017年6月延安大学附属医院脊柱外科收治的49例胸腰椎骨折脱位手术患者的临床资料,依据术前谈话、术前规划及手术操作中是否辅助应用3D打印技术分为3D组23例和常规组26例。3D组术前医患沟通、手术方案设计及手术操作辅助应用3D打印技术,常规组术前医患沟通、手术方案设计及手术操作根据CT、MRI等常规影像资料。观察两组术前医患沟通情况、手术情况、手术疗效。结果 3D组术前谈话时间短于常规组,沟通满意程度优于常规组,差异有统计学意义(P <0. 01); 3D组手术时间短于常规组,术中出血量少于常规组,差异有统计学意义(P <0. 05或P <0. 01);两组术后1周疼痛视觉模拟评分和Oswestry功能障碍指数评分均较术前显著改善(P <0. 01),但两组术后组间比较差异无统计学意义(P> 0. 05)。结论成人胸腰椎骨折脱位手术前沟通及手术规划、操作中辅助应用3D打印技术,有助于提高医患沟通效果、缩短手术时间、减少术中出血量,但在术后康复和关节功能改善方面无明显优势。

3D打印模型应用于肺手术患者健康教育的效果观察

目的探讨将3D打印模型应用于肺手术患者的健康教育并观察其效果。方法将40例需行肺部相关手术的患者随机分成两组,观察组在疾病健康教育中结合3D打印模型进行疾病讲解及围手术期宣教,在术前医患沟通中利用3D模型讲解手术方案;对照组利用幻灯进行健康教育,利用书面讲解进行术前医患沟通,设计调查问卷对比两组患者或家属对自身疾病、手术方式、围手术期配合等方面的理解程度。结果成功打印出的3D模型,利用3D打印模型进行健康教育及医患沟通,与对照组相比,观察组对疾病理解、切除范围、手术方式、围手术期配合等方面的理解明显准确客观(P<0.05)。结论 3D打印模型能够真实的反映肺部各解剖结构、病变位置,可以模拟手术过程,将其应用于患者健康教育及医患沟通,能有效提高患者或家属对疾病及手术的理解程度,提高对医生的信赖程度及对医疗工作的依从性。

3D打印技术在颅内动静脉畸形血管内介入治疗中的初步应用

目的探讨3D打印技术在指导颅内动静脉畸形(AVM)血管内介入治疗中的临床应用价值。方法贯序交替选取2015年2月至5月广东省人民医院神经外科进行血管内介入治疗的AVM患者10例,其中5例为对照组,5例为进行3D打印模型试验组。对试验组5例AVM患者采用256层螺旋CT薄层增强扫描或3D-DSA旋转成像,提取检查结果的DICOM原始数据,应用薄层数据扫描获取5例AVM患者三维数据,通过Mimics 14.01软件进行数字化数据提取和重建,并按1∶1比例进行3D打印,获得实体模型。应用AVM实体模型指导与患者及其家属的术前谈话及手术方案设计,并与对照组结果进行对比。结果 3D打印模型试验组术前谈话时间(10.2±0.8)min较对照组术前谈话时间(15.0±1.3)min显著缩短,差异有统计学意义(P<0.01);试验组患者及其家属满意度评分显著高于对照组[(9.3±0.6)分比(8.1±0.3)分,P<0.01],试验组术中造影后至手术实施时间较对照组显著缩短[(5.7±0.4)min比(10.5±1.6)min,P<0.01]。无一例手术相关并发症。结论 3D打印模型可以帮助术者更加直观地了解畸形团空间构筑学特征,指导术者进行手术方案的制定,同时应用3D打印实体模型可提高与AVM患者术前谈话效率及患者满意度。

3D骨科医患沟通软件的开发与应用

目的:为提高骨科诊疗过程中医患沟通效率,缓解当前紧张的医患关系,优化医疗服务流程。方法:采用Unity3d和法线贴图技术,构建高精度3D人体骨骼模型,实现人机互动,设计医患沟通软件平台,实现对骨科疾病病因、治疗方案和康复方案的三维模拟。结果:提高了医患沟通效率,节约了时间,减少了医患纠纷,提高了患者满意度。

3D重建垂体瘤数字化模型在医患沟通中的应用价值

目的通过3D重建技术,重建垂体瘤数字化模型,并探究数字化模型在医患沟通中的应用价值。方法选取5名垂体瘤患者的CT、MRI数据,以DICOM格式导入MIMICS21.0软件中,得到3D垂体瘤数字化模型;招募32名垂体瘤患者家属(每名患者对应一名家属),采用数字随机表法,分为对照组(n=16)与实验组(n=16),实验组应用3D模型,对2组家属得分数据做出统计分析。结果经MIMICS 21.0软件重建出了高保真的数字化模型,统计分析显示,使用模型后,患者家属对垂体瘤解剖结构(t=4.233,P<0.001)、临床表现(t=5.121,P<0.001)、并发症(t=5.504,P<0.001)、治疗方案(t=4.659,P<0.001)的理解显著提高。结论通过3D重建软件将二维图像重建为具有空间结构的数字化模型,生动、直观,可以更好地辅助医生进行患者病情告知,同时,患方亦更容易理解自身病情,医患沟通的效果得到了显著提升,患者对医生的治疗方案认可度、配合度更高。

3D打印技术在跟骨粉碎性骨折个性化诊疗中的临床应用

目的:探讨电子计算机断层扫描(CT)、图像三维(3D)重建及三维(3D)打印在跟骨粉碎性骨折的辅助指导与诊断意义。方法:以医院确诊跟骨粉碎性骨折患者作为研究对象,对跟骨进行CT扫描,采用计算机辅助技术对数据进行处理,3D打印1:1立体模型,依此进行术前医患沟通、钢板预塑和螺钉定位,制定个性化手术方案并加以模拟,指导手术治疗。结果:术中骨折情况与3D打印模型基本一致。结论:模拟手术能减少实际手术时间及手术中出血量,提高骨折复位、固定的准确性,减少并发症,同时缓解医患关系。

移动终端3D可视化在口腔医疗中的应用

目的:研究和实现移动终端3D可视化技术在口腔医疗中的运用。方法:利用3D绘图软件绘制的牙齿立体模型成像资源,通过OpenGL接口将3D牙齿模型移植到移动设备。根据患者的病历数据,通过OpenGL技术绘制患者牙齿结构、病状以及对应治疗方案,完成病历数据到3D图像的转化。结果:成功在移动终端构建牙齿3D模型,用基于FHIR标准的病历数据库实现病人诊疗信息存储和查询,实现移动终端3D病历展示。结论:基于移动互联平台的3D可视化技术有助于优化医疗流程、普及医疗知识、提升医患沟通效率。

3D打印技术在卵巢癌手术中的应用价值

对3D打印技术在卵巢癌手术中的应用现状,并对应用前景进行展望。在卵巢癌手术治疗中,3D打印技术可进行手术的术前模拟,可能为个体化、精准化治疗提供依据,提高手术质量,模型可用于医学教学及术前宣教。因此3D打印技术在卵巢癌手术治疗中具有广阔的发展前景。

3D打印技术在神经外科的应用优势

背景:神经系统解剖结构复杂,相关疾病种类繁多,手术难度大,风险高。它不仅要求医生将病变组织完整切除,还有避免术中对重要神经、血管及功能区造成损伤,因而临床上一直在探索定位准确、手术精度高的治疗方式及相关辅助手段。3D打印是一种快速成型的技术,近年来发展迅猛,目前已经广泛应用于生物医学行业。目的:综述3D打印技术在神经外科常见疾病中的应用现状,并对应用前景进行展望。方法:第一作者以关键词通过计算机检索中国知网(CNKI)、万方数据库、PubMed和Web of Science数据库,检索截止日期为2020年2月的人类研究。检索出相关文献385篇,根据纳入与排除标准,并进行文献增补,最终纳入49篇文献进行综述。结果与结论:①在神经外科领域,3D打印定制个体化植入物可用于修补颅骨缺损,所打印出的病变模型可用于畸形修复、脑血管病、颅底疾病及脊柱脊髓疾病手术的术前模拟,为个体化精准治疗提供依据;②同时模型可用于神经外科教育及术前宣教;③因此3D打印技术在神经外科领域具有广阔的发展前景。

3D打印技术辅助肱骨髁间骨折治疗

肱骨髁间骨折因在目前局限的手术方式下很难达到最理想的效果而成为现阶段最难治疗的骨折之一。本研究将3D打印技术用于肱骨髁间骨折辅助治疗。53例肱骨髁间骨折患者被分为3D打印组及常规组两组,由同一小组骨科医生进行手术治疗。通过对术中、术后随访,3D打印组与常规组相比手术时间明显缩短;术中失血量明显减少;骨折愈合时间无显著差异;术后未发现严重并发症,并发症发生率也相对较低。

3D打印模型在后腹腔镜下肾部分切除术中的临床应用

目的评估3D打印模型在后腹腔镜下肾部分切除术前规划和术前沟通中应用的可行性和有效性。方法选取2018年8月至2019年5月武汉市普仁医院收治的6例肾癌(T1a期)患者。术前基于CT扫描数据,运用三维医学影像重建及引导系统,获得患者个体化的三维数字模型,并运用3D打印机打印出模型。对术中测量的和3D打印模型的肾脏长、宽、厚以及肿瘤直径进行比较;以问卷调查的形式评估术者对3D打印肾脏模型在术前规划中的意义;术前沟通对照组术者采用CT片与患者家属沟通,实验组术者采用3D打印模型与患者进行沟通,交代病情后回答手术相关问题,对其疾病掌握的相关知识进行评估。结果成功打印出6例患者的3D肾肿瘤模型;3D打印模型与术中测量的肾脏长、宽、厚度以及肾肿瘤直径比较差异均无统计学意义(P>0.05);手术医师对3D肾肿瘤模型从四个方面评分,其中模型的总体评价(7.8±0.8)分,肾肿瘤位置及毗邻关系(8.0±0.5)分,肾盂与肿瘤的位置关系(8.0±0.5)分,对术前手术规划的帮助程度(8.3±0.8)分;在患者术前沟通方面,3D打印模型与CT片讲解的肾脏生理功能分别为4.0分和3.5分,差异无统计学意义(P>0.05),但在肾脏解剖(6.0分与3.0分)、病变特点(5.5分与3.0分)和手术方案及并发症(7.5与4.0分)方面比较,3D打印模型组明显优于CT片组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印模型能够准确显示肾肿瘤的解剖特点,有助于术者术前规划和术前患者的沟通。

3D打印技术在神经外科专科医师培训中的应用

目的探讨3D打印在神经外科专科医师培训中的应用价值。方法应用3D打印技术制作三维立体脑肿瘤,特别是颅底肿瘤、脑血管疾病等模型,用于神经外科专科医师培训的临床带教。带教老师讲解、指导专培医师对实体模型进行立体观察学习,进行术前虚拟手术,专培医师实际参加手术或观摩手术,同术中真实情况进行对比学习。结果3D打印模型能清楚显示颅骨、脑部血管、肿瘤大小、位置及其与脑内血管和重要组织神经等的空间解剖关系。专培医师通过3D打印模型、术前虚拟手术教学,能在短时间内理解复杂的正常脑部解剖、复杂脑血管疾病解剖、复杂肿瘤空间三维关系特点,能够较好理解术中解剖及手术方案。结论3D打印技术有助于提高神经外科专培医师对复杂脑部疾病的认识,在神经外科专培医师培训中具有良好的应用前景。

三维可视化技术在急诊创伤及医患沟通教学中的应用分析

目的:探讨三维可视化技术在急诊创伤教学和医患沟通中的应用及效果。方法:选取60名实习医生为研究对象,随机分为观察组(30名)和对照组(30名),分别采用三维可视化及传统模式进行教学,依据客观成绩和主观评分评估教学效果。将同期创伤患者家属30人随机分为观察组(15人)和对照组(15人),分别借助三维立体图像及二维图像进行医患沟通教学,依据主观问卷调查的方式评估沟通效果。结果:在教学方面,观察组学生考核成绩及问卷调查评分均高于对照组,而医患沟通方面,观察组问卷调查评分高于对照组。结论:三维可视化技术应用到创伤教学及医患沟通中,不仅能够显著提高教学质量,同时提升医患沟通效果,值得临床应用。

一种基于大鼠颈髓连续切片的计算机三维重建方法

目的以个人计算机(PC)为平台,探讨一种基于大鼠颈髓切片进行脊髓三维重建方法。方法制作正常SD大鼠颈髓节段包埋蜡块,于颈髓标本四周进行外定位标记,Leica石蜡切片机进行连续横断切片,每切3张,用CANON数码相机对蜡块中的颈髓标本及其外定位标记进行摄片,获得连续切片图像。所得图像进行排序,裁切,转换为灰度图像并进行背景不均匀校正后,利用3D-DOCTOR软件对每张图像上的颈髓、颈髓灰质及定位孔进行边缘提取,利用定位孔对连续图像进行自动配准,三维表面重建后在PC机上进行任意角度观察、切割和测量。结果利用大鼠颈髓连续切面图像重建得到大鼠颈髓白质和灰质,并对其进行测量,获得了表面积和体积等数据。结论利用石蜡包埋和"硬"定位技术可以获得颈髓节段连续横断切面图像,进行三维重建并对重建结构进行自由观察和测量。

CT图像数据集三维重建在影像解剖学教学中的应用

目的探讨CT图像数据集三维重建在影像解剖教学中的应用。方法采集层厚为1 mm的正常胸部CT图像,利用三维重建软件3D-DOCTOR对其进行三维重建,将重建的模型应用于本科生的实验教学,收集学生的学习感受。结果通过3D-DOCTOR进行三维重建,可以直观地再现胸部的三维结构并可从不同角度进行观察,学生普遍反应提高了学习兴趣及效率。结论利用三维重建软件能够简单方便地显示人体的三维结构,应用于影像解剖教学可获得良好的效果。

采用Photoshop软件对成年SD大鼠脊髓中皮质脊髓束三维重建的研究

目的利用大鼠脊髓连续切片,结合三维重建工具软件对正常大鼠皮质脊髓束进行三维重建。方法制作正常成年SD大鼠脊髓连续横断切片,进行Luxol快蓝（LFB）染色并摄片,获得大鼠脊髓皮质脊髓束连续切片图像。在Photoshop软件环境下完成切片图像的配准、分割、灰度化。利用3D-DOCTOR软件进行阈值分割并对大鼠脊髓、脊髓灰质、双侧皮质脊髓束结构进行三维重建,在普通台式机（PC）上对重建结构进行任意角度的观察、切割和测量。结果重建出的大鼠脊髓、脊髓灰质、双侧皮质脊髓束具有立体感,大鼠皮质脊髓束于大鼠颈1节段（C1）～骶4节段（S4）走行于大鼠脊髓后索腹侧,紧贴灰质中间带背侧,呈逐渐变细的类圆柱状形态。在PC机中进行切割后可以对切割后剩余结构进行表面积和体积的数据测量。结论利用大鼠脊髓的连续LFB染色切片,结合计算机三维重建技术,能够进行大鼠皮质脊髓束的三维重建,并提供测量数据。

成年小鼠海马结构的三维重建

目的利用三维重建工具软件对小鼠大脑、海马结构进行三维重建,并对重建的图像进行观察和测量。方法获取小鼠大脑连续冷冻Nissl染色切片,进行图像预处理后,构建三维重建数据集。利用PhotoshopCS3软件对小鼠大脑冠状切片海马结构的不同区域填充不同的颜色。然后,利用3D-DOCTOR 4.0软件分别对上述连续切片图像进行配准、分割和三维重建,并对重建的脑及海马结构进行观察。结果利用小鼠脑连续冷冻Nissl染色切片图像可以对小鼠海马结构进行三维重建,并能立体观察海马下托、CA1、CA2、CA3、CA4区和齿状回等结构。结论利用小鼠脑的连续冷冻Nissl染色切片可以对小鼠脑及海马结构进行三维重建。

冷冻连续切片重建数字人腰髓

目的:探讨数字人脊髓数字化问题,建立一种实用的脊髓三维重建方法。方法:对人腰髓节段的连续冷冻切片直接贴片,进行Luxol Fast Blue染色,采集切片图像并进行图像拼接,Photoshop 7·0软件对图像进行"图像灰度化"、"反相"、"对比度调整"、"图像缩小"等后处理,3D-DOCTOR 4·0软件进行表面重建和体重建。结果:重建出人腰髓节段及其内部的灰质结构具有立体感,并可在计算机上进行自由观察和测量。结论:利用人腰髓连续切片可以进行人体脊髓的三维重建。