CT和MRI掃描結(jié)合用于混合3D打印肺癌模型縮短手術(shù)時(shí)間
時(shí)間：2018-03-12 21:40 來(lái)源：中國(guó)3D打印網(wǎng) 作者：中國(guó)3D打印網(wǎng) 閱讀：次
近日，另一個(gè)3D打印如何影響醫(yī)療領(lǐng)域的例子已經(jīng)出現(xiàn)在西班牙，科爾多瓦Cruz Cruz Roja醫(yī)院的專家為了手術(shù)計(jì)劃的目的而設(shè)計(jì)了3D打印的肺癌模型。據(jù)報(bào)道，以CT掃描和肺癌患者的MRI為基礎(chǔ)的3D打印醫(yī)學(xué)模型使外科醫(yī)生能夠更好地為腫瘤切除手術(shù)做準(zhǔn)備，并有助于縮短手術(shù)總體時(shí)間。
由于西班牙研究人員正在使用CT和MRI掃描來(lái)構(gòu)建3D打印模型，因此這些模型被稱為“混合模型”。這是因?yàn)閬?lái)自CT掃描和MRI的數(shù)據(jù)提供了不同但同樣有價(jià)值的關(guān)于肺部癌癥的觀察報(bào)告。正如研究人員所解釋的，CT掃描通常在診斷后很快用于評(píng)估患者的肺癌，因?yàn)槌上窦夹g(shù)提供了“極好的肺部解剖細(xì)節(jié)”。另一方面，MRI通常用于確定肺癌和轉(zhuǎn)移檢測(cè)（換言之，看癌癥是否增長(zhǎng)）。
通常，3D打印的解剖模型基于患者的CT或MRI掃描，但西班牙研究人員已經(jīng)表明，通過(guò)組合來(lái)自兩者的數(shù)據(jù)，3D模型可以變得更加精確。為此，他們拍攝了增強(qiáng)CT掃描。通過(guò)對(duì)CT使用有限的視場(chǎng)和迭代重建算法，研究人員能夠提高掃描的空間分辨率，同時(shí)減少圖像噪聲。他們也遵循半自動(dòng)分割協(xié)議來(lái)“劃分掃描的不同區(qū)域”。
然后，該團(tuán)隊(duì)將CT掃描圖像與MRI掃描結(jié)合起來(lái)，并使用Philips Healthcare的IntelliSpace Portal平臺(tái)將它們合并為一個(gè)3D模型。一旦兩次掃描仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)后，混合模型就可以使用MeshLab進(jìn)行3D打印，并使用3D Systems的MultiJet ProJet MJP 5600 3D打印機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。
患者特異性3D打印的混合肺模型用于測(cè)試以確定它們是否會(huì)對(duì)手術(shù)準(zhǔn)備產(chǎn)生積極影響。 3D打印模型用于術(shù)前規(guī)劃五個(gè)部分肺葉切除術(shù)，然后與未進(jìn)行三維模型的十個(gè)部分肺葉切除術(shù)進(jìn)行比較。手術(shù)結(jié)果顯示，3D打印模型手術(shù)平均比常規(guī)手術(shù)快30分鐘，并且住院時(shí)間和插管次數(shù)略有減少。就患者的肺功能參數(shù)或ICU所花的時(shí)間而言，西班牙醫(yī)生并沒(méi)有看到太大的區(qū)別。不過(guò)，包括Dr. Jordi Broncano在內(nèi)的醫(yī)生團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，3D打印的混合肺模型可能在肺癌腫瘤切除期間具有優(yōu)勢(shì)。
由于西班牙研究人員正在使用CT和MRI掃描來(lái)構(gòu)建3D打印模型，因此這些模型被稱為“混合模型”。這是因?yàn)閬?lái)自CT掃描和MRI的數(shù)據(jù)提供了不同但同樣有價(jià)值的關(guān)于肺部癌癥的觀察報(bào)告。正如研究人員所解釋的，CT掃描通常在診斷后很快用于評(píng)估患者的肺癌，因?yàn)槌上窦夹g(shù)提供了“極好的肺部解剖細(xì)節(jié)”。另一方面，MRI通常用于確定肺癌和轉(zhuǎn)移檢測(cè)（換言之，看癌癥是否增長(zhǎng)）。
通常，3D打印的解剖模型基于患者的CT或MRI掃描，但西班牙研究人員已經(jīng)表明，通過(guò)組合來(lái)自兩者的數(shù)據(jù)，3D模型可以變得更加精確。為此，他們拍攝了增強(qiáng)CT掃描。通過(guò)對(duì)CT使用有限的視場(chǎng)和迭代重建算法，研究人員能夠提高掃描的空間分辨率，同時(shí)減少圖像噪聲。他們也遵循半自動(dòng)分割協(xié)議來(lái)“劃分掃描的不同區(qū)域”。
然后，該團(tuán)隊(duì)將CT掃描圖像與MRI掃描結(jié)合起來(lái)，并使用Philips Healthcare的IntelliSpace Portal平臺(tái)將它們合并為一個(gè)3D模型。一旦兩次掃描仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)后，混合模型就可以使用MeshLab進(jìn)行3D打印，并使用3D Systems的MultiJet ProJet MJP 5600 3D打印機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。
患者特異性3D打印的混合肺模型用于測(cè)試以確定它們是否會(huì)對(duì)手術(shù)準(zhǔn)備產(chǎn)生積極影響。 3D打印模型用于術(shù)前規(guī)劃五個(gè)部分肺葉切除術(shù)，然后與未進(jìn)行三維模型的十個(gè)部分肺葉切除術(shù)進(jìn)行比較。手術(shù)結(jié)果顯示，3D打印模型手術(shù)平均比常規(guī)手術(shù)快30分鐘，并且住院時(shí)間和插管次數(shù)略有減少。就患者的肺功能參數(shù)或ICU所花的時(shí)間而言，西班牙醫(yī)生并沒(méi)有看到太大的區(qū)別。不過(guò)，包括Dr. Jordi Broncano在內(nèi)的醫(yī)生團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，3D打印的混合肺模型可能在肺癌腫瘤切除期間具有優(yōu)勢(shì)。
“[混合] 3D打印構(gòu)成了一種新穎的，可用于治療計(jì)劃和學(xué)習(xí)改進(jìn)的有用技術(shù)，”Broncano博士說(shuō)。 “雖然其影響仍有待證實(shí)，但這一程序可以改善手術(shù)計(jì)劃，特別是在復(fù)雜手術(shù)中。”在整個(gè)醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印手術(shù)模型正用于術(shù)前計(jì)劃。外科醫(yī)生已經(jīng)注意到在進(jìn)入手術(shù)前能夠?qū)颊叩慕馄式Y(jié)構(gòu)進(jìn)行物理可視化的好處。
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