Summary
यहां, थायरॉयड सर्जरी के प्रीऑपरेटिव मूल्यांकन के लिए एक व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल स्थापित करने की एक नई विधि प्रस्तावित है। यह प्रीऑपरेटिव चर्चा के लिए अनुकूल है, जिससे थायरॉयड सर्जरी की कठिनाई कम हो जाती है।
Abstract
थायराइड कैंसर के सर्जिकल क्षेत्र की शारीरिक संरचना जटिल है। ऑपरेशन से पहले ट्यूमर के स्थान और कैप्सूल, श्वासनली, अन्नप्रणाली, नसों और रक्त वाहिकाओं के साथ इसके संबंध का व्यापक और सावधानीपूर्वक मूल्यांकन करना बहुत महत्वपूर्ण है। यह पेपर कम्प्यूटरीकृत टोमोग्राफी (सीटी) डीआईसीओएम छवियों के आधार पर एक अभिनव 3 डी-मुद्रित मॉडल स्थापना विधि का परिचय देता है। हमने प्रत्येक रोगी के लिए ग्रीवा थायरॉयड सर्जरी क्षेत्र का एक व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल स्थापित किया, जिसे थायरॉयड सर्जरी की आवश्यकता थी ताकि चिकित्सकों को सर्जरी के प्रमुख बिंदुओं और कठिनाइयों का मूल्यांकन करने और आधार के रूप में प्रमुख भागों के ऑपरेशन विधियों का चयन करने में मदद मिल सके। परिणामों से पता चला कि यह मॉडल प्रीऑपरेटिव चर्चा और ऑपरेशन रणनीतियों के निर्माण के लिए अनुकूल है। विशेष रूप से, थायराइड ऑपरेशन क्षेत्र में आवर्तक लारेंजियल तंत्रिका और पैराथायरायड ग्रंथि स्थानों के स्पष्ट प्रदर्शन के परिणामस्वरूप, सर्जरी के दौरान उन्हें चोट से बचा जा सकता है, थायरॉयड सर्जरी की कठिनाई कम हो जाती है, और पोस्टऑपरेटिव हाइपोपैराथायरायडिज्म की घटनाएं और आवर्तक लारेंजियल तंत्रिका चोट से संबंधित जटिलताएं भी कम हो जाती हैं। इसके अलावा, यह 3 डी-मुद्रित मॉडल सहज ज्ञान युक्त है और सर्जरी से पहले रोगियों द्वारा सूचित सहमति पर हस्ताक्षर करने के लिए संचार में सहायता करता है।
Introduction
थायराइड नोड्यूल्स सबसे आम अंतःस्रावी रोगों में से एक हैं, जिनमें से थायराइड कैंसर 14% -21% 1 के लिए जिम्मेदार है। थायराइड कैंसर के लिए पसंदीदा उपचार सर्जरी है। हालांकि, क्योंकि थायरॉयड ग्रंथि पूर्ववर्ती ग्रीवा क्षेत्र में स्थित है, ऑपरेशन क्षेत्र में थायरॉयड ग्रंथि के करीब महत्वपूर्ण ऊतक और अंग होते हैं, जैसे कि पैराथायरायड ग्रंथि, श्वासनली, अन्नप्रणाली, और ग्रीवा महान वाहिकाओं और तंत्रिकाओं 2,3, जिससे ऑपरेशन अपेक्षाकृत कठिन और जोखिम भरा हो जाता है। सबसे आम सर्जिकल जटिलताएं पैराथाइरॉइड फ़ंक्शन की चोट या मिस-रिसेक्शन और आवर्तक लारेंजियल तंत्रिका चोटके कारण कर्कशता के कारण पैराथायरायड फ़ंक्शन में कमी हैं। उपर्युक्त शल्य चिकित्सा जटिलताओं को कम करना हमेशा सर्जनों के लिए एक उद्देश्य रहा है। थायराइड सर्जरी से पहले सबसे आम इमेजिंग विधि अल्ट्रासाउंड इमेजिंग है, हालांकि पैराथायरायड ग्रंथि और तंत्रिका का प्रदर्शनबहुत सीमित है। इसके अलावा, थायरॉयड सर्जरी क्षेत्र में पैराथायरायड ग्रंथि और आवर्तक लारेंजियल तंत्रिका की स्थिति में भिन्नता बहुत अधिक है, जो पहचान 6,7 में बाधा डालती है। यदि प्रत्येक रोगी की शारीरिक स्थिति को ऑपरेशन के दौरान वास्तविक समय में मॉडल के माध्यम से सर्जन को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है, तो यह थायरॉयड सर्जरी के परिचालन जोखिम को कम करेगा, जटिलताओं की घटनाओं को कम करेगा, और थायरॉयड सर्जरी की दक्षता में सुधार करेगा।
इसके अलावा, सर्जरी से पहले रोगियों को शल्य चिकित्सा प्रक्रिया को अच्छी तरह से समझाना भी चुनौतीपूर्ण है। कुछ अनुभवहीन सर्जनों को रोगियों को ऑपरेशन के सटीक विवरण को समझाना और व्यक्त करना मुश्किल लगता है, खासकर थायरॉयड ग्रंथि और इसके आसपास की संरचनाओं की जटिलता के कारण। प्रत्येक रोगी की अपनी अनूठी शारीरिक संरचना और व्यक्तिगत आवश्यकताएंहोती हैं। इसलिए, रोगी की वास्तविक शारीरिक रचना के आधार पर एक व्यक्तिगत 3 डी थायरॉयड मॉडल प्रभावी रूप से रोगियों और चिकित्सकों की मदद कर सकता है। वर्तमान में, बाजार पर अधिकांश उत्पाद विमान आरेखों के आधार पर बड़े पैमाने पर उत्पादित होते हैं। रोगी-विशिष्ट मॉडल का उत्पादन करने के लिए 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके जो प्रत्येक रोगी की व्यक्तिगत चिकित्सा आवश्यकताओं को दर्शाता है, इस मॉडल का उपयोग थायरॉयड कैंसर वाले रोगियों की वास्तविक स्थिति का मूल्यांकन करने और सर्जनों को रोगियों के साथ बीमारी की प्रकृति को बेहतर ढंग से संवाद करने में मदद करने के लिए किया जा सकता है।
3 डी प्रिंटिंग (या एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग) एक तीन आयामी निर्माण है जो कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन मॉडल या डिजिटल 3 डी मॉडल9 से बनाया गया है। इसका उपयोग कई चिकित्सा अनुप्रयोगों में किया गया है, जैसे कि चिकित्सा उपकरण, शारीरिक मॉडल और दवा सूत्रीकरण10। पारंपरिक इमेजिंग की तुलना में, एक 3 डी प्रिंटिंग मॉडल अधिक दृश्यमान और अधिक सुस्पष्ट है। इसलिए, आधुनिक शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं में 3 डी प्रिंटिंग का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली 3 डी-मुद्रित प्रौद्योगिकियों में वैट पोलीमराइजेशन-आधारित प्रिंटिंग, पाउडर-आधारित प्रिंटिंग, इंकजेट-आधारित प्रिंटिंग और एक्सट्रूज़न-आधारित प्रिंटिंग11 शामिल हैं। वैट पोलीमराइजेशन-आधारित प्रिंटिंग में, प्रकाश की एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को प्रकाश-इलाज राल के बैरल पर विकिरणित किया जाता है, जो स्थानीय रूप से एक समय में राल एक परत को ठीक करता है। इसमें सामग्री की बचत और तेजी से मुद्रण के फायदे हैं। पाउडर-आधारित मुद्रण एक सघन संरचना के लिए पाउडर सामग्री को फ्यूज करने के लिए स्थानीयकृत हीटिंग पर निर्भर करता है, लेकिन यह मुद्रण समय और लागत में भी उल्लेखनीय वृद्धि की ओर जाता है, और वर्तमान मेंसीमित उपयोग में है। इंकजेट-आधारित प्रिंटिंग परत-दर-परत प्रक्रिया में सब्सट्रेट पर बूंदों के सटीक छिड़काव का उपयोग करती है। यह तकनीक सबसे परिपक्व है और इसमें उच्च सामग्री संगतता, नियंत्रणीय लागत और तेजी से मुद्रण समय13 के फायदे हैं। एक्सट्रूज़न-आधारित प्रिंटिंग नोजल के माध्यम से समाधान और निलंबन जैसी सामग्री को एक्सट्रूड्स करती है। यह तकनीक कोशिकाओं का उपयोग करती है और इसलिए, इसमें उच्चतम नरम ऊतक-नकल क्षमताएं हैं। उच्च लागत और जैव-आत्मीयता के कारण, इसका उपयोग मुख्य रूप से ऊतक इंजीनियरिंग के क्षेत्र में किया जाता है और सर्जिकल अंग मॉडल14 में कम बार किया जाता है।
नतीजतन, हमने थायरॉयड और इसके आसपास की संरचनाओं और सर्जिकल शेड्यूल की जटिलता के आधार पर "व्हाइट जेट प्रोसेस" प्रिंटिंग तकनीक को चुना। यह तकनीक वैट पोलीमराइजेशन-आधारित प्रिंटिंग और इंकजेट-आधारित प्रिंटिंग के फायदों को जोड़ती है, और उच्च परिशुद्धता, तेज प्रिंटिंग और कम लागत प्रदान करती है, जिससे यह थायरॉयड सर्जरी के लिए एक अच्छा फिट है। इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य 3 डी-मुद्रित थायरॉयड कैंसर मॉडल बनाना है, रोगियों की शारीरिक संरचना और भिन्नता के बारे में पर्याप्त जानकारी प्रदान करके रोगियों के पूर्वानुमान में सुधार करना है, और सर्जिकल प्रक्रिया से संबंधित सभी स्थितियों के बारे में डॉक्टरों और रोगियों को बेहतर ढंग से सूचित करना है।
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Protocol
इस अध्ययन को अपने डेटा का उपयोग करने और प्रकाशित करने के लिए रोगियों से अनुमोदन या किसी भी प्रकार की सहमति की आवश्यकता नहीं थी, क्योंकि इस अध्ययन और वीडियो में सभी डेटा और जानकारी अनाम थी।
1. छवि डेटा का संग्रह
- DICOM प्रारूप में छवि डेटा प्राप्त करने के लिए उन्नत कम्प्यूटरीकृत टोमोग्राफी (सीटी) द्वारा रोगी के थायरॉयड को स्कैन करें। सुनिश्चित करें कि यह प्रक्रिया ऑपरेशन से पहले 1 सप्ताह के भीतर की जाती है और स्लाइस मोटाई को नियंत्रित करती है ताकि यह ≤1 मिमी हो।
2. DICOM डेटा का प्रसंस्करण
- स्कैन किए गए रोगी छवि डेटा को सॉफ्टवेयर में आयात करें (सामग्री की तालिका देखें) और थायरॉयड ग्रंथि और आसपास के ऊतकों या अंगों के बीच ग्रे मूल्य में अंतर के अनुसार उपयुक्त सीमा निर्धारित करें। चूंकि विभिन्न ग्रे मान मानव शरीर के विभिन्न क्षेत्रों के घनत्व में अंतर के प्रतिबिंब हैं, हड्डी की छवि पेश करने के लिए ग्रेस्केल सीमा (इकाई: हू; सॉफ्टवेयर पर) को 226-1,500 पर सेट करें; थायरॉयड ग्रंथि छवि दिखाने के लिए -200-226 पर सीमा निर्धारित करें। सॉफ़्टवेयर को स्वचालित रूप से बॉक्स किए गए क्षेत्र की पहचान करने दें, या यदि मान्यता संतोषजनक नहीं है तो मैन्युअल रूप से लक्ष्य क्षेत्र की सीमा को रेखांकित करें।
नोट: मिमिक्स स्वचालित रूप से थायरॉयड क्षेत्र का चयन करते हैं और छवि को विभाजित करने और 3 डी पुनर्निर्माण की गणना करने के लिए 3 डी क्षेत्र विकास तकनीक का उपयोग करते हैं। इसी समय, 3 डी छवि को एक प्राकृतिक, चिकनी और प्रामाणिक 3 डी डिजिटल विज़ुअलाइज़ेशन मॉडल प्राप्त करने के लिए खुरदरापन और चरणों की भावना को कम करने के लिए अनुकूलित किया गया है, जो सर्जनों के लिए 3 डी मॉडल के अधिक सरल अवलोकन को सक्षम बनाता है। - पुनर्निर्मित डेटा मॉडल से एसटीएल फ़ाइलें उत्पन्न करें। सॉफ़्टवेयर में पुनर्निर्मित मॉडल चुनें, फ़ाइल डॉक में निर्यात करें क्लिक करें, और निर्यात फ़ाइल स्वरूप के रूप में STL चुनें. अंत में, STL फ़ाइलों को सफलतापूर्वक जनरेट करें।
3. मेडिकल-इंजीनियरिंग इंटरैक्शन
- डॉक्टरों को पुनर्निर्मित 3 डी मॉडल पूर्वावलोकन भेजें, जो 3 डी मॉडल की लागू आवश्यकताओं और शारीरिक संरचना की पुष्टि करेंगे और यदि संशोधन की आवश्यकता है तो मॉडलिंग इंजीनियर को प्रतिक्रिया देंगे। डॉक्टरों से पुष्टि प्राप्त करने के बाद, उत्पादन तैयारी चरण में आगे बढ़ें।
4.3D मुद्रण (पूरक फ़ाइल 1)
- एसटीएल फ़ाइल डेटा को रंगीन सामग्री 3 डी प्रिंटर में स्थानांतरित करें और सहायक 3 डी प्रिंटिंग स्लाइसिंग सॉफ्टवेयर के माध्यम से पैरामीटर प्रीसेट (जैसे प्रिंटिंग मोड, स्लाइस स्ट्रोक मोटाई, समर्थन विधि और मॉडल कलरिंग) को पूरा करें।
- तैयार उत्पादों के प्रकार के अनुसार प्रिंटिंग मॉडल का चयन करें (रंग मुद्रण मॉडल आमतौर पर व्हाइट जेट प्रोसेस तकनीक का उपयोग करते हैं, जबकि फोटोसेंसिटिव राल आमतौर पर डिजिटल लाइट जुलूस का उपयोग करता है)।
- उत्पादों की मोटाई के अनुसार स्लाइस स्ट्रोक मोटाई पैरामीटर का चयन करें (यहां, 24 μm से 36 μm तक)।
- मुद्रण मॉडल की बारीकी के अनुसार समर्थन विधि चुनें: समग्र समर्थन (बेहतर सुरक्षा और ठीक विवरण के लिए कम क्षति) या आंशिक समर्थन (जो सामग्री बचाता है)।
- प्रिंटर पर रंग पैलेट फ़ंक्शन का उपयोग करके मॉडल रंग का चयन करें। धमनियों को लाल रंग 255 और नसों को नीले रंग 255 से एकीकृत करें।
नोट: चूंकि ट्यूमर के घाव जैसे अन्य भाग सख्ती से मानक नहीं हैं, सर्जन अपनी आवश्यकताओं या वरीयता के अनुसार एक रंग का चयन कर सकते हैं।
- 3 डी प्रिंटर में राल को ठीक करने के लिए हार्ड लाइट भरें ( पूरक तालिका एस 1 देखें), प्रिंटिंग प्लेटफॉर्म को डीबग करें, और व्हाइट जेट प्रोसेस तकनीक का उपयोग करके प्रिंट करें। मुद्रण के बाद, प्रारंभिक मुद्रित थायरॉयड मॉडल निकालें।
नोट: व्हाइट जेट प्रोसेस तकनीक इंकजेट प्रिंटिंग के सिद्धांत पर आधारित है, जहां फोटोसेंसिटिव राल की एक पतली परत को एक जेट में मुद्रित किया जाता है और फिर यूवी प्रकाश की एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के साथ विकिरणित किया जाता है, जिससे तेजी से पोलीमराइजेशन प्रतिक्रिया होती है और फोटोसेंसिटिव राल का इलाज होता है। प्रिंट पूरा होने तक यह प्रक्रिया परत दर परत पूरी हो जाती है।
5. पोस्ट-ट्रीटमेंट
- प्रारंभिक मुद्रित थायरॉयड मॉडल की समर्थन संरचना को घटाएं। व्यक्तिगत 1: 1 आइसोमेट्रिक 3 डी-मुद्रित थायरॉयड मॉडल प्राप्त करने के लिए अर्ध-निर्मित उत्पाद को पीसें, वार्निश करें और ठीक करें।
- समर्थन संरचना घटाना
- दस्ताने पहनकर, प्रारंभिक मॉडल के चारों ओर रैपिंग समर्थन को तोड़ दें और सहायक संरचना के अधिकांश मुख्य शरीर को हटा दें।
- मॉडल को 15 मिनट की सफाई के लिए सीए (ओएच) 2 क्षारीय समाधान के साथ अल्ट्रासोनिक क्लीनर में डालें।
- मॉडल को गीले सैंडब्लास्टर में डालें और इसे तब तक कुल्ला करें जब तक कि सतह पर बाकी समर्थन संरचना बह न जाए।
- पिसाई
- मॉडल को इलेक्ट्रिक ग्राइंडर, फाइल या पीसने वाले पहिये के साथ पीस लें।
- वार्निशिंग
नोट: इस प्रक्रिया में छिड़काव और मैन्युअल रूप से पेंटिंग शामिल है।- वार्निश को मॉडल की सतह के आधे हिस्से पर बड़े क्षेत्र के रंग ब्लॉकों में स्प्रे करें। वार्निश के साथ छोटे क्षेत्र के रंग ब्लॉकों को मैन्युअल रूप से पेंट करें।
- इलाज
- मॉडल को 30 सेकंड के इलाज के लिए यूवी इलाज मशीन में रखें।
- मॉडल को बाहर निकालें और इसे 95% अल्कोहल के साथ साफ करें।
नोट: अल्कोहल पूरी तरह से वाष्पीकृत होने के बाद, उत्पादन समाप्त हो जाता है।
- समर्थन संरचना घटाना
6. डिलीवरी
- थायराइड मॉडल को पैकेज करें और सर्जरी से पहले सर्जनों को डिलीवरी पूरी करें।
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Representative Results
यह पेपर रोगियों के थायरॉयड के व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल के निर्माण के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है। चित्रा 1 रोगियों के थायरॉयड के लिए एक व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल स्थापित करने के लिए एक प्रवाह चार्ट दिखाता है। चित्रा 2 रोगियों के थायरॉयड के लिए व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल प्रिंटिंग डिवाइस दिखाता है। चित्रा 3 थायराइड रोगियों के लिए एक व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल की स्थापना के लिए सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस दिखाता है। दिखाया गया इंटरफ़ेस वीडियो में विस्तृत है। चित्रा 4 रोगियों के थायरॉयड के व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल के तैयार उत्पाद को दर्शाता है। यह एक ही रोगी के 3 डी मॉडल के विभिन्न शारीरिक स्तरों और राज्यों को दर्शाता है। बाईं ओर मांसपेशियों को हटाने के बाद थायरॉयड सर्जरी क्षेत्र है। दाईं ओर थायरॉयड सर्जरी क्षेत्र है जो स्टर्नोक्लेडोमास्टोइड मांसपेशी द्वारा लपेटा गया है। चित्रा 5 एक थायरॉयड कैंसर रोगी के मामले को दर्शाता है जिसके लिए ऑपरेशन से पहले उन्नत सीटी के माध्यम से थायरॉयड क्षेत्र का एक पूर्ण 3 डी-मुद्रित मॉडल बनाया गया था। A कोरोनल सेक्शन है, B ट्रांसवर्स सेक्शन है, और C रोगी के CT स्कैन का धनु अनुभाग है। D, CT के आधार पर निर्मित और मुद्रित 3D मॉडल को दर्शाता है। CT के आधार पर, प्रत्येक CT स्कैन के अनुप्रस्थ खंड को 3D मॉडल स्थापित करने के लिए सुपरपोज़ किया जाता है। पारंपरिक सीटी की तुलना में, यह अधिक स्टीरियोस्कोपिक और सहज ज्ञान युक्त है, और इसे 360 ° रोटेशन द्वारा देखा जा सकता है।
चित्रा 1: थायराइड कैंसर रोगियों के लिए एक व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल स्थापित करने के लिए प्रवाह चार्ट। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2: थायराइड कैंसर रोगियों के लिए व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल डिवाइस। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 3: थायराइड कैंसर रोगियों के लिए एक व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल की स्थापना के लिए सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस। दिखाया गया इंटरफ़ेस वीडियो में विस्तृत है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 4: थायराइड कैंसर रोगियों के व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल का तैयार उत्पाद (बाएं और दाएं भाग पर एक ही मॉडल)। बाईं ओर मांसपेशियों को हटाने के बाद थायरॉयड सर्जरी क्षेत्र है। दाईं ओर थायरॉयड सर्जरी क्षेत्र है जो स्टर्नोक्लेडोमास्टोइड मांसपेशी द्वारा लपेटा गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 5: एक थायरॉयड कैंसर रोगी का मामला जिसने ऑपरेशन से पहले उन्नत सीटी के माध्यम से थायरॉयड क्षेत्र का 3 डी-मुद्रित मॉडल पूरा किया। A रोगी के CT स्कैन का कोरोनल अनुभाग है। B रोगी के CT स्कैन का अनुप्रस्थ खंड है। C रोगी के CT scan का धनु अनुभाग है। D, CT स्कैन के आधार पर निर्मित और मुद्रित 3D मॉडल को दर्शाता है। सीटी के आधार पर, प्रत्येक सीटी स्कैन के अनुप्रस्थ खंड को 3 डी मॉडल स्थापित करने के लिए सुपरपोज़ किया जाता है। पारंपरिक सीटी की तुलना में, यह अधिक स्टीरियोस्कोपिक और सहज ज्ञान युक्त है, और इसे 360 ° रोटेशन द्वारा देखा जा सकता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
पूरक फ़ाइल 1: कस्टम 3 डी-मुद्रित पूर्ण रंग थायरॉयड मॉडल के प्रत्येक मॉडल का उत्पादन और पैकेज। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.
पूरक तालिका एस 1: रंग बहु-सामग्री 3 डी प्रिंटर के तकनीकी विनिर्देश। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.
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Discussion
थायराइड सर्जरी से गुजरने वाले अधिकांश रोगियों के लिए अल्ट्रासाउंड एकमात्र प्रीऑपरेटिव इमेजिंग प्रक्रिया हो सकतीहै। हालांकि, कुछ अच्छी तरह से विभेदित मामले उन्नत बीमारियों से पीड़ित हो सकते हैं, जो आसपास के ऊतकों या अंगों पर आक्रमण करते हैं और ऑपरेशनमें बाधा डालते हैं। यह मॉडल दूर-उन्नत थायराइड कैंसर वाले रोगियों के लिए अधिक उपयुक्त हो सकता है। जब रोग बढ़ता है, तो अतिरिक्त सीटी स्कैनिंग आगे के निदान के लिए सहायक होती है। यह मॉडल सीटी स्कैनिंग पर आधारित है, जो थायरॉयड के वर्तमान में सुलभ बैच-निर्मित प्रेत की तुलना में अधिक शारीरिक और रूपात्मक जानकारी प्रदान करता है। यह थायराइड ट्यूमर और थायरॉयड के बीच संबंध को भी स्पष्ट रूप से दिखा सकता है, साथ ही थायरॉयड ट्यूमर और आसपास के ऊतकों के बीच संबंध भी दिखा सकता है।
परिणामी मॉडल का उपयोग सर्जरी से पहले प्रमुख संरचनात्मक परिवर्तनों और विकृतियों की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है। नैदानिक अभ्यास में, यह विभिन्न रोगियों के लिए डॉक्टरों द्वारा व्यक्तिगत शल्य चिकित्सा मूल्यांकन की दक्षता में काफी सुधार करता है। सर्जनों के अनुभव से पता चला कि इस मॉडल ने सर्जरी की अप्रत्याशितता को कम कर दिया और ऑपरेशन के समय को कम कर दिया। इस मॉडल का महत्व रोगी की अपनी शारीरिक संरचना और भिन्नता के बारे में पर्याप्त जानकारी प्रदान करके रोगियों के पूर्वानुमान में सुधार करना है और पोस्टऑपरेटिव परिणामों को बेहतर ढंग से समझना है, जिसमें जटिलताएं शामिल हैं जो सर्जरी की प्राकृतिक प्रक्रिया से संबंधित हो सकती हैं, और एक वास्तविक थायरॉयड प्रेत बनाना जो सीटी-आधारित शारीरिक संरचना को दर्शाता है।
इसके अलावा, 3 डी-मुद्रित थायरॉयड कैंसर मॉडल बनाने से रोगियों को उनकी स्वास्थ्य संबंधी समस्याओं को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिल सकती है, और डॉक्टरों को सर्वोत्तम उपचार योजना का प्रस्ताव करने में मदद मिल सकती है। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि चिकित्सा शिक्षा में 3 डी-मुद्रित मॉडल का उपयोग करने से शिक्षा के प्रभाव में सुधार हुआ 17,18,19। एक अध्ययन ने एसिटेबुलर फ्रैक्चर के वर्गीकरण को सिखाने में मदद करने के लिए 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग किया, क्योंकि इन जटिल हड्डी शारीरिक संरचनाओं को सटीक शल्य चिकित्सा योजना और पुष्टि की आवश्यकता होतीहै। एक पिछले अध्ययन ने प्रीऑपरेटिव प्लानिंग के लिए 3 डी-मुद्रित अर्ध-श्रोणि का उपयोग किया और अनुभवहीन सर्जनों को प्रशिक्षित करके सकारात्मक परिणाम प्राप्तकिए। एक अन्य अध्ययन ने शिक्षण सहायक के रूप में 3 डी-मुद्रित कटे होंठ और तालू मॉडल का उपयोग किया, जो विभिन्न रोगी परिदृश्यों की बेहतर समझ प्रदान करसकता है। थायराइड कैंसर वाले रोगियों के लिए, सर्जरी से पहले रोगियों के 3 डी-मुद्रित मॉडल रोगियों को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकते हैं कि उनकी सर्जरी क्या है। इसके अलावा, इस मॉडल ने थायरॉयड रोगों में अनुभवहीन चिकित्सकों की रुचि में भी वृद्धि की, जिसने उपचार और सर्जरी की योजना की गुणवत्ता में सुधार के लिए रोगियों को स्थिति और प्रक्रिया को समझाने से पहले चिकित्सक आत्म-शिक्षा में मदद की।
हमने व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित थायरॉयड मॉडल की उपयोगिता का मूल्यांकन करने के लिए एक प्रश्नावली का उपयोग किया। हमने रोगियों से पूछा कि वे 3 डी-मुद्रित थायरॉयड मॉडल का उपयोग करने के बारे में कैसा महसूस करते हैं। रोगियों ने "बीमारी को समझने" (71.7%) में उच्चतम स्कोर दिखाया, इसके बाद "समग्र संतुष्टि" (17.0%), "सर्जरी को समझना" (11.3%), और "बेकार" (0%) था। इन परिणामों से पता चला है कि 3 डी मॉडलिंग तकनीक शरीर रचना विज्ञान शिक्षा के लिए मूल्यवान हो सकती है। ट्यूमर और थायरॉयड ग्रंथि के बीच स्थितिगत संबंध दिखाना इस 3 डी-मुद्रित मॉडल का सबसे बड़ा लाभ हो सकता है।
3 डी-मुद्रित मॉडल का उत्पादन करने के लिए आवश्यक समय, जिसमें मॉडलिंग और मुद्रण समय शामिल है, मुख्य सीमाओं में से एक है, भले ही 3 डी प्रिंटिंग को आधुनिक चिकित्सा पद्धति में एकीकृत किया गया हो। फुफ्फुसीय धमनी प्रतिकृति मॉडल के लिए डिजाइन प्रक्रिया में 8 घंटे लगे, जबकि मुद्रण प्रक्रिया में 97 घंटे और 14 मिनट लगे। इसलिए, भले ही रोगी-विशिष्ट (यानी, व्यक्तिगत) मॉडलिंग तकनीकों पर कई अध्ययन विभिन्न शारीरिक साइटों या उद्देश्यों (जैसे सर्जिकल दिशानिर्देश या नैदानिक प्रशिक्षण) 20,21,22,23 के लिए आयोजित किए गए हैं, नैदानिक सेटिंग में उनका मूल्य केवल कुछ अध्ययनों में प्रदर्शित किया गया है 16,24,25 . इस संबंध में, इस मॉडल का लाभ यह था कि हम व्यक्तिगत 3 डी मॉडल बनाने के लिए समय को कम कर सकते थे। थायराइड के हमारे मॉडल को बनाने में केवल 3 घंटे और प्रिंट करने में 8 घंटे लगे।
इस अध्ययन की एक सीमा यह है कि मॉडल इस अध्ययन में भाग लेने वाले थायराइड कैंसर रोगियों के सिर और गर्दन के सीटी स्कैन पर आधारित था, जिसमें अतिरिक्त लागत आती है। इसी समय, 3 डी-मुद्रित मॉडल भी अतिरिक्त लागत वहन करते हैं। इसलिए, भविष्य के शोध में, व्यक्तिगत थायरॉयड और आसपास के ऊतक की जानकारी वाले अद्वितीय रोगी मामलों के लिए रोगी-विशिष्ट व्यक्तिगत प्रिंटिंग मॉडल बनाए जा सकते हैं, जिसका उपयोग प्रत्येक रोगी के अनुरूप प्रक्रियाओं और इस 3 डी मॉडल के लाभों को समझाने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, अतिरिक्त लागत जो रोगियों को भुगतान करने की आवश्यकता होती है, उस पर भी विचार किया जाना चाहिए। इस लागत को मॉडल के वास्तविक लाभों और रोगियों द्वारा भुगतान की जाने वाली अतिरिक्त लागतों के खिलाफ तौला जाना चाहिए।
अंत में, थायरॉयड सर्जरी के प्रीऑपरेटिव मूल्यांकन के लिए एक व्यक्तिगत 3 डी-मुद्रित मॉडल स्थापित करने की एक नई विधि प्रस्तावित की गई है, जो प्रीऑपरेटिव चर्चा के लिए अनुकूल है और थायरॉयड सर्जरी की कठिनाई को कम करती है।
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Disclosures
लेखक ों ने हितों के टकराव की घोषणा नहीं की है।
Acknowledgments
इस अध्ययन को सिचुआन प्रांत की स्वास्थ्य समिति (अनुदान संख्या 20पीजे061), चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (अनुदान संख्या 32101188), और सिचुआन प्रांत के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग की सामान्य परियोजना (अनुदान संख्या 2021वाईएफएस0102), चीन द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3D color printer | Zhuhai Sina 3D Technology Co | J300PLUS | Function support: automatic optimized placement, automatic model typesetting, automatic generation support, real-time layered edge cutting and printing, slice export, custom color thickness, custom placement / scaling, man hour evaluation, material consumption evaluation, print status monitoring, material remaining display, changing materials and colors, managing work queues, full / semi enclosed printing, automatic detection of model interference, layer preview, automatic pause of ink shortage, power failure to resume printing Automatic cleaning nozzle, automatic channel adaptation, ink change, automatic cleaning pipeline, follow-up laying. Range of optional materials: RGD series transparent molding materials, RGD series opaque molding materials, FLX series soft molding materials, ABS like series molding materials, high temperature resistant molding materials, Med series molding materials (first-class medical record certification), ordinary supporting materials, water-soluble supporting materials. |
| Mimics 21.0 software | Materialise, Belgium | DICOM data processing |
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