Vi præsenterer her, en protokol for at bruge tre dimensionelle trykte modeller til præoperativ planlægning og intra-operative reorganisering af komplicerede vaskulære steder, når du håndterer en medfødt aorta anomali.
Komplekse medfødte aorta anomalier omfatter forskellige typer af misdannelser, der kan være klinisk asymptomatiske eller nuværende med respiratorisk eller esophageal symptomer. Disse uregelmæssigheder kan være forbundet med andre medfødte hjertesygdomme. Det er svært at identificere den præcise anatomiske fartøj placering fra to-dimensionelle billeddiagnostiske data, såsom computertomografi. Som et tilsætningsstof fremstillingsmetoden, tre-dimensionelle (3-D) udskrivning kan covert erhvervede billeddiagnostiske data til 3D-fysiske modeller. Denne protokol beskriver proceduren for modellering den volumetriske DICOM imaging i 3D-data og udskrive det som en anatomisk realistiske 3D-model. Brug af denne model, kan kirurger identificere fartøjet placeringen af komplekse aorta anomalier, som er nyttig til præoperativ planlægning og intra-operative vejledning.
Medfødt aorta anomalier er ekstremt sjældne medfødte misdannelser af aortabuen system. De kan diagnosticeres ved imaging analyse eller evaluering af enheder som dysfagi eller subclavia stjæle1. I kliniske situationer er det vigtigt at identificere den anatomiske anomali i det snævre kirurgiske rum, der har begrænset visualisering under kirurgi2,3. I øjeblikket, konventionel planar todimensionale (2D) imaging, såsom computertomografi (CT) og magnetisk resonans imaging (MR), er normalt præsenteret for kirurger før operationen. Men det er vanskeligt for kirurger til at afbilde den anomali, baseret på 2D-billeddannelse. Derfor kunne de støder uforudsigelige vanskeligheder under forsøg på at adskille de komplekse aorta fartøjer under kirurgi. Uforudsigelige skade på fartøjet, luftrøret og spiserøret kan forekomme og resultere i katastrofale resultater.
I det sidste årti, er 3D-billedbehandling modellering blevet brugt i hjertekirurgi til at hjælpe kirurger forstå komplekse anatomiske anomali4,5,6,7. Tre-dimensionel (3-D) printteknologi kan hjælpe med at konvertere modellering data i en fysisk model. Sammenlignet med den digitale genopbygning, kunne 3D-trykte fysiske modeller præsentere en bedre forståelse af de anatomiske detaljer og give en intuitional opfattelse af misdannelser. For aorta anomali kirurgi er den trykte intuitional 3D-model betydelig fordi dårlig forståelse af aorta steder kunne være katastrofalt at patienter. Under operationen, kan enhver fejl føre til uforudsigelige blødning og skade. Ved brug af trykte modeller, kan kirurger fuldt ud forstå de rumlige forhold af aorta grene. Under operationen, kan kirurgerne også udføre real-time anmeldelse af 3D-modeller til at undgå forveksling af de komplekse vaskulære steder.
Vi præsenterer her, en protokol for at anvende 3D-trykte modeller til præoperativ planlægning og intra-operative vejledning mens der beskæftiger sig med medfødt aorta sygdomme. Kommerells divertikel, en type af komplekse medfødte aorta anomali, blev valgt som case. Skridt omfatter diagnose baseret på computertomografi angiografi (CTA) imaging, partitionering regioner af interesse, bygning 3D-modeller, præoperativ kirurgisk planlægning og intra-operative gennemgang af 3D-trykte modeller8. Denne 3D-print strategi kunne betydeligt reducere risikoen for uforudsigelige vævsskade under operationen.
Medfødt aorta anomalier omfatter en sjælden spektrum af hjerte-kar-sygdomme, som ofte vise komplekse aorta anomalier. Medicinsk billedbehandling, CT og MR, er forpligtet til at belyse komplekse aortabuen anomalier, den unormale forgrening mønster, deres forhold til luftrøret og spiserøret, og andre associerede patologier. Både CT og MR angiografi kan give 2-D oplysninger af aorta fartøj steder. Med 3D-digital genopbygning af 2-D imaging, kan de anatomiske forhold af aorta fartøjer defineres yderligere. Det er imi…
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne anerkender finansiering fra National Natural Science Foundation of China (nr. 81771971), Shanghai Pujiang Program (nr. 14PJD008 og 17PJ1401500), “Chen Guang” projekt støttet af Shanghai Municipal uddannelse Kommissionen og Shanghai uddannelse Development Foundation (nr. 14 CG 06), Natural Science Foundation i Shanghai (nr. 17411962800 og 17ZR1432900), og videnskab og teknologi Kommissionen for Shanghai kommune (17JC1400200). W.Z. anerkender finansiering fra National Natural Science Foundation of China (31501555 og 81772007 og 21734003), Kinas 1000 unge talenter Program, uddannelse Kommissionen for Shanghai kommune (Young østlige professorat Award) og videnskab og Teknologi Kommissionen for Shanghai kommune (17JC1400200 og 16391903900).
3D printer | Meditool Enterprise Co., Ltd | For 3D printing | |
Chaos Version 2.0 | Meditool Enterprise Co., Ltd | For 3D segmentation and reconstruction |