应用三维CT扫描重建技术对假体隆鼻术后位移精确测量的方法探讨

目的:应用三维CT扫描重建技术,设计一种对于假体隆鼻术后精确位移测量的新方法。方法:以24周龄成熟新西兰兔为研究对象,以头部骨性标志为参考点,应用三维CT扫描重建技术,比较不同观察时间点与手术即刻假体的位移情况,从而得到术后假体的位移精确数据。结果:采用本实验方法精确测量到假体隆鼻术后不同观察时间的假体的位移数据,8只新西兰兔假体置入1个月后末端左侧偏移的平均值为4.271mm,鼻背末端右侧偏移的平均值为3.930mm,鼻背中段左侧偏移的平均值为3.683mm,鼻背中段右侧偏移的平均值为6.145mm,左右角度偏移平均值为11.281°,鼻尖距偏移平均值为0.893mm,鼻背厚度点1厚度变化的平均值为0.339mm,鼻背厚度点2厚度变化的平均值为0.311mm,鼻背厚度点3厚度变化的平均值为0.206mm。结论:应用三维CT扫描重建技术对假体隆鼻术后假体位移的测量提供了精确的研究方法,为评价不同假体材料、形状及手术方法对于假体位移的影响提供参考。

3D打印干实验室模型在腹腔镜抗反流手术训练中的应用

目的构建3D打印腹腔镜抗反流手术干实验室模型,探讨其在外科医师手术训练中的作用。方法选取18位无手术经验的外科医师随机均分成3组,A组和C组分别采用基础硅胶模型和3D打印模型进行手术训练,B组先后采用上述两种模型进行手术训练。应用手术技能客观结构化评估(OSATS)和5分制李克特(Likert)量表分别对训练表现和模型效能进行评分。组间比较采用t检验。结果所有外科医师均完成了相应手术训练和模型评分。3D打印模型和基础硅胶模型的整体印象评分为(4.28±0.67)分比(3.61±0.61)分(t=3.129,P<0.05),仿真度评分为(4.22±0.81)分比(3.39±0.50)分(t=3.716,P<0.05),差异均有统计学意义;实用性评分为(4.33±0.69)分比(3.89±0.76)分(t=1.844,P<0.05),触觉评分为(4.06±0.64)分比(3.94±0.80)分,美学评分为(3.94±0.73)分比(3.27±0.57)分(t=3.057,P<0.05),差异均有统计学意义。3D打印模型的训练效果明显优于基础硅胶模型,训练后OSATS评分C组[(14.17±1.81)分]>B组[(11.00±1.76)分,t=3.074,P<0.05]>A组[(9.08±1.50)分,t=2.031,P<0.05],完成时间C组[(73.17±5.23) min]<B组[(79.83±6.27) min,t=1.999,P<0.05]<A组[(87.50±7.40) min,t=1.936,P<0.05],差异均有统计学意义。结论 3D打印腹腔镜抗反流手术训练模型较传统模型优势明显,有助于缩短学习曲线和评价手术资质。

复杂肝脏肿瘤3D打印模型的优化设计

目的优化复杂肝脏肿瘤3D打印模型,在保证与肝脏实体结构吻合的情况下,提高模型制作效率并降低技术成本。方法基于CT数据建模,采用镂空技术1∶1打印出2018年3月至2019年12月期间3例复杂肝脏肿瘤的优化三维模型,计算制作时间和技术成本,计量资料采用总数值进行统计学描述。并与手术实际情况对比分析其临床应用价值。结果 3例均成功完成优化的三维模型打印,从数据提取至模型制作完成所需时间约66 h,技术成本约700元。3D打印模型与肝脏结构吻合,可直视肿瘤与肝内复杂管道关系,便于术前规划和术中导航。结论采用镂空技术优化复杂肝脏肿瘤3D打印模型,在减少制作时间并降低技术成本的同时,可还原实体肝脏结构,并可直视肿瘤与肝内复杂管道关系,具有一定的临床应用价值。

3D打印功能化医学模型研究的现状和展望

目前常见的3D打印医疗模型多为单一材质的硬塑料,缺乏软质弹性和拟人功能整合,难以进行手术操作,阻碍了医疗模型在手术规划和技能培训方面的大规模推广。建立多材料个性化复杂医疗功能模型的建模、设计、制造与临床应用平台技术与快速响应系统,开展医疗模型的拟人功能化及其临床应用研究,将促进基于3D医疗模型的手术规划和手术培训水平迈向国际前列。

合并非经典适应证的多发性房间隔缺损介入治疗

目的探讨合并下腔型或边缘极短等非经典适应证之多孔型房间隔缺损(ASD)进行介入治疗的可行性。方法选择合并2014年9月至2019年9月间中国医学科学院阜外医院上述非经典适应证的多孔型ASD术前先行多排螺旋计算机断层扫描(MDCT)检查及3D模型打印,对其中缺损大小合适者10例行介入治疗并收集其临床及随访数据。组间比较采用配对t检验。结果 10例患者介入治疗均获得成功,其中9例植入动脉导管未闭(PDA)和ASD封堵器各1枚,1例植入2枚ASD和1枚PDA封堵器。10枚PDA封堵器型号为(16/14~32/30) mm,平均为(23.80±5.85)/(21.80±5.85) mm;11枚ASD封堵器型号为(10~36) mm,平均(23.27±7.91) mm。术后均未出现明显并发症。术后随访的X线心胸比(0.44±0.02)较术前(0.50±0.03)明显降低(t=5.670,P<0.05)。经胸超声心动图(TTE)右室前后径[(26.60±3.69) mm]较术前[(33.20±6.00) mm]明显降低(t=5.250,P<0.05),差异有统计学意义。结论采用PDA封堵器和ASD封堵器封堵非经典适应证的特殊类型多孔型房间隔缺损安全有效。

5G技术在3D打印技术外科领域的应用前景

"互联网+医疗健康"的发展使外科进入新纪元。第五代移动通信技术(5G)顺应"互联网+医疗健康"新模式,使外科医生"千里眼"和"千里手"成为现实,高效整合资源,缩短医-患、医-医、师-生之间距离,扩大外科医生及培训者服务半径。3D打印技术强调精准手术理念,逐渐运用于术前规划、术中指导、模拟培训。5G技术与3D打印技术的结合,融合手术及培训的精准性和时效性,实现精准外科和实时外科的完美结合。本文旨在介绍5G技术特点及其在3D打印技术外科领域的应用前景。

3D打印技术在颅内动脉瘤栓塞术的应用

目的探讨三维(3D)打印技术在颅内动脉瘤栓塞术的应用。方法选取2019年8月至2020年1月收治于首都医科大学附属宣武医院神经外科出血性脑血管病中心的6名患者,通过采集医学数字成像和通信(DICOM)格式的数据,使用桌面式熔融沉积成型(FDM)3D打印机进行模型打印。根据3D打印模型进行微导管塑形并行动脉瘤栓塞术。由6位专家分别在术前及术中就3D模型及微导管塑形进行打分及评价。术前评价分≥4.5分为优秀、评价分≥3.5分且<4.5分为合格、评价分<3.5分为较差;术中评价单根微导管打分3分及以上为优秀,2分为合格,不足2分为较差。结果 6位专家给予3D模型较高的综合评价[(4.87±0.35)分],认为模型在时效性[(4.67±0.52)分]、真实性[(4.83±0.41)分]、革新性[(5.00±0.00)分]、指导性[(5.00±0.00)分]、实用性[(4.83±0.41)分]方面表现优秀。术中参照3D模型塑形的6例微导管中,仅有1例(眼动脉动脉瘤)因位置欠佳而撤出重新塑形,其余5例在易通过性、位置、稳定性及再塑形情况方面均有良好表现。结论 3D打印模型用于动脉瘤栓塞术前规划有较强的临床意义,可用于术中微导管塑形的指导。

3D打印技术在结构性心脏病中应用的进展

3D打印技术在近年来取得了巨大进步,随着计算机、影像学技术的不断发展及新材料的开发,3D打印技术在结构性心脏病领域的临床应用中发挥出其独特作用。其3D模型不但可以帮助医生及医学生了解心脏解剖结构和手术培训,而且还能帮助外科医生进行手术术前规划、术中指导甚至术式创新。将来3D打印技术与组织工程学的结合将有望解决人工瓣膜和血管移植物的窘境。3D打印在结构性心脏病中的应用可谓未来可期。

3D打印技术在肝胆外科领域的应用及展望

随着现代医疗技术的发展和诊疗理念的提升,微创化、精准化、高效化已经成为肝胆外科手术的基本理念。3D打印技术顺应了精准手术的要求,它使肝胆外科手术医生能够直观、全方位地观察病灶,了解精细解剖,准确评估手术风险,从而选择最佳的手术路径,最终提高手术效率与患者预后。本文旨在讨论3D打印技术在肝胆外科领域的应用及其前景。

3D打印在微创胰肠吻合模型的应用价值

目的评估3D打印干燥实验室模型在胰肠吻合训练中的使用价值。方法制作3D打印干燥实验室胰腺模型,邀请并交予7位国内胰腺外科领域具有较高声望的专家,应用5分制的李克特(Likert)量表由专家对本模型的视觉相似、触觉及操作体验、教育教学等方面进行综合评价,得分由均值±标准差(Mean±SD)进行统计学描述。结果模型取得了专家的较高评价[(4.43±0.79)分],所有参数评估均在3分(较为相似)以上。模型外观大小与真实组织具有较高的相似度,被认为具备较好的弹性、良好的撕扯感及突破度。结论现有3D打印胰肠吻合模型能较好模拟真实情况,可用于年轻外科医师学习训练及资质评估。

声触诊组织定量成像对超声3D打印材料的评估

目的探讨对聚乙烯醇(PVA)水凝胶为基质的复合超声仿组织体模3D打印水凝胶材料的评估。方法利用西门子ACUSON OXAN超声仪器检测选用甲状腺VTIQ参数,探头为9L4,频率4~9 MHz,,第三代声辐射力脉冲成像技术(VTIQ),检测已制备的5.0%wt的PVA纯水凝胶及分别含0.5%及8.0%氧化铝(Al2O3,3.0 μm/0.3 μm)、钛白粉[二氧化钛(TiO2)]、活性碳(C)纳米钙(Ca)纳米颗粒的5.0%wt PVA水凝胶复合物,二维超声及VTIQ对所制备的PVA水凝胶3D打印材料行量化检测。结果 5.0%PVA水凝胶含0.5%Al2O3( 0.3 μm、3.0 μm)、8.0%Al2O3(0.3 μm、3.0 μm)、0.5%及8.0%TiO2、0.5%活性碳粉(AC),VTIQ值分别为(2.31±0.24) m/s、(2.45±0.13) m/s、(3.00±0.67) m/s、(2.34±0.21) m/s、(3.45±0.19) m/s、(2.49±0.26) m/s、(3.04±0.18) m/s,所测得VTIQ值及与既往文献人体器官、组织VTIQ值在同一范围。5.0%PVA水凝胶含0.5%、8.0%TiO2,Al2O3(3.0 μm/0.3 μm),组间比较差异有统计学意义(t=8.945、-4.141、-18.741,P<0.05)。结论 5.0%PVA水凝胶含0.5%C,0.5%、8.0%TiO2,Al2O3(3.0 μm/0.3 μm)的配比可用于制备超声3D打印仿组织体模。

3D打印技术在主动脉夹层术前规划中的应用

目的探讨3D打印技术在主动脉夹层外科治疗术前规划中的应用价值。方法选取2019年1月至6月就诊于中国医学科学院阜外医院的A型主动脉夹层及B型主动脉夹层各1例,采集医学数字成像和通信(DICOM)格式的主动脉计算机断层扫描血管造影(CTA)数据,经过边界分割和三维重建,并根据具体的应用要求精简模型结构,分别打印硬质模型及软质硅胶模型用于手术前规划。结果病例1和病例2打印模型与CTA测量内径的平均差分别为0.46 mm和0.14 mm,标准差1.07 mm和1.05 mm,偏差范围-1.8~2.1 mm。病例1数据处理及模型打印总耗时18 h。结论 3D打印技术可以精确的复制胸主动脉夹层和胸腹主动脉夹层复杂的解剖结构,根据不同场景使用不同材料制作的模型可以基本满足术前规划的需要。