Waiting
Elaborazione accesso...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

En personlig 3D-printet model til præoperativ evaluering i skjoldbruskkirtelkirurgi

Published: February 17, 2023 doi: 10.3791/64508
* These authors contributed equally

Summary

Her foreslås en ny metode til etablering af en personlig 3D-printet model til præoperativ evaluering af skjoldbruskkirtelkirurgi. Det er befordrende for præoperativ diskussion, hvilket reducerer vanskeligheden ved skjoldbruskkirtelkirurgi.

Abstract

Den anatomiske struktur af det kirurgiske område af kræft i skjoldbruskkirtlen er kompleks. Det er meget vigtigt at grundigt og omhyggeligt evaluere tumorplaceringen og dens forhold til kapslen, luftrøret, spiserøret, nerverne og blodkarrene før operationen. Dette papir introducerer en innovativ 3D-printet modeletableringsmetode baseret på computertomografi (CT) DICOM-billeder. Vi etablerede en personlig 3D-printet model af livmoderhalskirurgi for hver patient, der havde brug for skjoldbruskkirtelkirurgi for at hjælpe klinikere med at evaluere nøglepunkterne og vanskelighederne ved operationen og vælge operationsmetoderne for nøgledele som grundlag. Resultaterne viste, at denne model er befordrende for præoperativ diskussion og formulering af operationsstrategier. Især som et resultat af den klare visning af de tilbagevendende larynxnerve- og parathyroidkirtelplaceringer i skjoldbruskkirteloperationsfeltet kan skade på dem undgås under operationen, vanskeligheden ved skjoldbruskkirtelkirurgi reduceres, og forekomsten af postoperativ hypoparathyroidisme og komplikationer relateret til tilbagevendende larynxnerveskade reduceres også. Desuden er denne 3D-printede model intuitiv og hjælper kommunikation til underskrivelse af informeret samtykke fra patienter før operation.

Introduction

Skjoldbruskkirtlen knuder er en af de mest almindelige endokrine sygdomme, blandt hvilke kræft i skjoldbruskkirtlen tegner sig for 14% -21%1. Den foretrukne behandling for kræft i skjoldbruskkirtlen er kirurgi. Men fordi skjoldbruskkirtlen er placeret i det forreste cervikale område, er der vigtige væv og organer tæt på skjoldbruskkirtlen i operationsområdet, såsom parathyroidkirtlen, luftrøret, spiserøret og cervikale store kar og nerver2,3, hvilket gør operationen relativt vanskelig og risikabel. De mest almindelige kirurgiske komplikationer er et fald i parathyroideafunktionen forårsaget af parathyroidfunktion skade eller mis-resektion og hæshed forårsaget af tilbagevendende larynx nerveskade4. Reduktionen af de ovennævnte kirurgiske komplikationer har altid været et mål for kirurger. Den mest almindelige billeddannelsesmetode før skjoldbruskkirtelkirurgi er ultralydsbilleddannelse, selvom dens visning af biskjoldbruskkirtlen og nerven er meget begrænset5. Derudover er variationen i placeringen af biskjoldbruskkirtlen og den tilbagevendende larynxnerve i skjoldbruskkirtelkirurgiområdet meget høj, hvilket forhindrer identifikation 6,7. Hvis hver patients anatomiske position tydeligt kan vises til kirurgen gennem modellen i realtid under operationen, vil det reducere den operationelle risiko for skjoldbruskkirtelkirurgi, reducere forekomsten af komplikationer og forbedre effektiviteten af skjoldbruskkirtelkirurgi.

Derudover er det også udfordrende at forklare den kirurgiske proces grundigt for patienter før operationen. Nogle uerfarne kirurger har svært ved at forklare og formidle de præcise detaljer om operationen til patienter, især på grund af kompleksiteten af skjoldbruskkirtlen og dens omgivende strukturer. Hver patient har deres egen unikke anatomiske struktur og personlige behov8. Derfor kan en personlig 3D-skjoldbruskkirtelmodel baseret på patientens virkelige anatomi effektivt hjælpe patienter og klinikere. I øjeblikket er størstedelen af produkterne på markedet masseproduceret baseret på plane diagrammer. Ved at bruge 3D-printteknologi til at producere en patientspecifik model, der afspejler hver patients individuelle medicinske behov, kan denne model bruges til at evaluere den faktiske tilstand hos patienter med kræft i skjoldbruskkirtlen og hjælpe kirurger med bedre at kommunikere sygdommens art med patienter.

3D-udskrivning (eller additiv fremstilling) er en tredimensionel konstruktion bygget ud fra en computerstøttet designmodel eller digital 3D-model9. Det er blevet brugt i mange medicinske applikationer, såsom medicinsk udstyr, anatomiske modeller og lægemiddelformulering10. Sammenlignet med traditionel billeddannelse er en 3D-printmodel mere synlig og mere læselig. Derfor bruges 3D-udskrivning i stigende grad i moderne kirurgiske procedurer. Almindeligt anvendte 3D-printede teknologier omfatter momspolymerisationsbaseret udskrivning, pulverbaseret udskrivning, inkjetbaseret udskrivning og ekstruderingsbaseret udskrivning11. Ved momspolymerisationsbaseret udskrivning bestråles en bestemt bølgelængde af lys på en tønde lyshærdende harpiks, som lokalt hærder harpiksen et lag ad gangen. Det har fordelene ved materialebesparelse og hurtig udskrivning. Pulverbaseret udskrivning er afhængig af lokaliseret opvarmning for at smelte pulvermaterialet til en tættere struktur, men det fører også til en betydelig stigning i udskrivningstid og omkostninger og er i øjeblikket i begrænset brug12. Inkjetbaseret udskrivning bruger en præcis sprøjtning af dråber på underlaget i en lag-for-lag-proces. Denne teknologi er den mest modne og har fordelene ved høj materialekompatibilitet, kontrollerbare omkostninger og hurtig udskrivningstid13. Ekstruderingsbaseret udskrivning ekstruderer materialer såsom opløsninger og ophæng gennem dyser. Denne teknik bruger celler og har derfor de højeste bløde vævsefterlignende egenskaber. På grund af de højere omkostninger og bioaffinitet anvendes den hovedsageligt inden for vævsteknik og mindre hyppigt i kirurgiske organmodeller14.

Som et resultat valgte vi "White Jet Process" udskrivningsteknologi, baseret på kompleksiteten af skjoldbruskkirtlen og dens omgivende strukturer og den kirurgiske tidsplan. Denne teknologi kombinerer fordelene ved momspolymerisationsbaseret udskrivning og inkjetbaseret udskrivning og tilbyder høj præcision, hurtig udskrivning og lave omkostninger, hvilket gør den velegnet til skjoldbruskkirtelkirurgi. Formålet med denne protokol er at lave en 3D-printet skjoldbruskkirtelkræftmodel, forbedre patienternes prognose ved at give tilstrækkelig information om patienternes anatomiske struktur og variation og bedre informere læger og patienter om alle tilstande relateret til den kirurgiske proces.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne undersøgelse behøvede ikke godkendelse for at udføre eller nogen form for samtykke fra patienterne til at bruge og offentliggøre deres data, fordi alle data og oplysninger i denne undersøgelse og video blev anonymiseret.

1. Indsamling af billeddata

  1. Scan patientens skjoldbruskkirtel ved forbedret computertomografi (CT) for at få billeddataene i DICOM-format. Sørg for, at denne proces udføres inden for 1 uge før operationen, og kontroller skivetykkelsen, så den er ≤1 mm.

2. Behandling af DICOM-data

  1. Importer de scannede patientbilleddata til softwaren (se materialetabellen), og indstil den passende tærskel i henhold til forskellen i gråværdi mellem skjoldbruskkirtlen og omgivende væv eller organer. Da forskellige grå værdier afspejler forskelle i tætheden af forskellige områder af menneskekroppen, skal du indstille gråtonetærsklen (enhed: hu; på softwaren) til 226-1.500 for at præsentere knoglebilledet; Indstil tærsklen til -200-226 for at vise billedet af skjoldbruskkirtlen. Lad softwaren automatisk identificere det indrammede område, eller manuelt skitsere grænsen for målområdet, hvis genkendelsen ikke er tilfredsstillende.
    BEMÆRK: Efterligner vælger automatisk skjoldbruskkirtelregionen og bruger 3D-regionens vækstteknologi til at segmentere billedet og beregne 3D-rekonstruktionen. Samtidig er 3D-billedet optimeret til at reducere ruheden og følelsen af trin for at opnå en naturlig, glat og autentisk 3D digital visualiseringsmodel, som muliggør en mere ligetil observation af 3D-modellen for kirurger.
  2. Generer STL-filer fra den rekonstruerede datamodel. Vælg den rekonstruerede model i softwaren, klik på Eksporter i fildocken , og vælg STL som eksportfilformat. Endelig skal du generere STL-filerne med succes.

3. Medicinsk-teknisk interaktion

  1. Send forhåndsvisningen af den rekonstruerede 3D-model til lægerne, som bekræfter de anvendte krav og anatomiske struktur af 3D-modellen og giver feedback til modelleringsingeniøren, hvis der er behov for en ændring. Efter at have modtaget bekræftelser fra lægerne, fortsæt til produktionsforberedelsestrinnet.

4.3D udskrivning (supplerende fil 1)

  1. Overfør STL-fildataene til det farverige materiale 3D-printer, og udfyld parameterforudindstillingerne (såsom udskrivningstilstand, udsnitstykkelse, supportmetode og modelfarve) gennem den understøttende 3D-udskrivningsudskæringssoftware.
    1. Vælg udskrivningsmodellen i henhold til typen af færdige produkter (farveudskrivningsmodeller bruger normalt White Jet Process-teknologi, mens lysfølsom harpiks normalt bruger Digital Light Procession).
    2. Vælg skivestregtykkelsesparameter i henhold til tykkelsen af produkterne (her fra 24 μm til 36 μm).
    3. Vælg supportmetoden i henhold til udskrivningsmodellens finhed: Samlet support (bedre beskyttelse og mindre skade på fine detaljer) eller delvis support (som sparer materialer).
    4. Vælg modelfarve ved hjælp af farvepaletfunktionen på printeren. Foren arterierne med rød farve 255 og venerne med blå farve 255.
      BEMÆRK: Da andre dele såsom tumorlæsionen ikke er strengt standard, kan kirurger vælge en farve efter deres behov eller præference.
  2. Udfyld hård lyshærdende harpiks i 3D-printeren (se supplerende tabel S1), fejlfind udskrivningsplatformen, og udskriv ved hjælp af White Jet Process-teknologi. Efter udskrivning skal du tage den foreløbige trykte skjoldbruskkirtelmodel ud.
    BEMÆRK: White Jet Process-teknologien er baseret på princippet om inkjetudskrivning, hvor et tyndt lag lysfølsom harpiks udskrives i en stråle og derefter bestråles med en bestemt bølgelængde af UV-lys, hvilket forårsager en hurtig polymerisationsreaktion og hærdning af den lysfølsomme harpiks. Denne proces afsluttes lag for lag, indtil udskriften er færdig.

5. Efterbehandling

  1. Træk støttestrukturen af den foreløbige trykte skjoldbruskkirtelmodel. Slib, lak og hærd det halvfabrikata produkt for at opnå en individualiseret 1: 1 isometrisk 3D-printet skjoldbruskkirtelmodel.
    1. Fradrag af støttestruktur
      1. Brug handsker, bryd indpakningsstøtterne omkring den foreløbige model fra hinanden og fjern det meste af hoveddelen af understøtningsstrukturen.
      2. Sæt modellen i en ultralydsrenser med Ca (OH) 2 alkalisk opløsning til en 15 minutters rengøring.
      3. Sæt modellen i en våd sandblæser og skyl den, indtil resten af støttestrukturen på overfladen vaskes væk.
    2. Formaling
      1. Slib modellen med en elektrisk kværn, fil eller slibeskive.
    3. Lakering
      BEMÆRK: Denne proces består af sprøjtning og manuel maling.
      1. Sprøjt lakken i farveblokke med stort område på halvdelen af overfladen af modellen. Mal manuelt de små farveblokke med lak.
    4. Hærdning
      1. Sæt modellen i en UV-hærdningsmaskine til 30 s hærdning.
      2. Tag modellen ud og rengør den med 95% alkohol.
        BEMÆRK: Når alkoholen er fordampet fuldstændigt, er produktionen færdig.

6. Levering

  1. Pak skjoldbruskkirtelmodellen og fuldfør leveringen til kirurgerne før operationen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Dette papir præsenterer en protokol til konstruktion af personlige 3D-printede modeller af patienters skjoldbruskkirtler. Figur 1 viser et flowdiagram til etablering af en personlig 3D-printet model for skjoldbruskkirtler hos patienter. Figur 2 viser den personlige 3D-printede modeludskrivningsenhed til skjoldbruskkirtlen hos patienter. Figur 3 viser softwaregrænsefladen til etablering af en personlig 3D-printet model til skjoldbruskkirtelpatienter. Den viste grænseflade er detaljeret i videoen. Figur 4 viser det færdige produkt af den personlige 3D-printede model af skjoldbruskkirtlen hos patienter. Det viser forskellige anatomiske niveauer og tilstande af den samme patients 3D-model. Til venstre er skjoldbruskkirtlen kirurgi område efter muskelfjernelse. Til højre er skjoldbruskkirtlen kirurgi område indpakket af sternocleidomastoid muskel. Figur 5 viser tilfældet med en kræftpatient i skjoldbruskkirtlen, for hvem en komplet 3D-printet model af skjoldbruskkirtelregionen blev konstrueret gennem forbedret CT før operation. A er koronalsektionen, B er tværsnittet, og C er den sagittale del af patientens CT-scanning. D viser 3D-modellen bygget og printet baseret på CT. Baseret på CT er tværsnittet af hver CT-scanning overlejret for at etablere en 3D-model. Sammenlignet med traditionel CT er den mere stereoskopisk og intuitiv og kan observeres ved 360 ° rotation.

Figure 1
Figur 1: Rutediagrammet til etablering af en personlig 3D-printet model til patienter med kræft i skjoldbruskkirtlen. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Den personlige 3D-printede modelenhed til patienter med kræft i skjoldbruskkirtlen. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Softwaregrænsefladen til etablering af en personlig 3D-printet model til patienter med kræft i skjoldbruskkirtlen. Den viste grænseflade er detaljeret i videoen. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 4
Figur 4: Det færdige produkt af den personlige 3D-printede  model af patienter med kræft i skjoldbruskkirtlen (den samme model på venstre og højre del). Til venstre er skjoldbruskkirtlen kirurgi område efter muskelfjernelse. Til højre er skjoldbruskkirtlen kirurgi område indpakket af sternocleidomastoid muskel. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 5
Figur 5: Tilfældet med en kræftpatient i skjoldbruskkirtlen, der gennemførte en 3D-printet model af skjoldbruskkirtelregionen gennem forbedret CT før operation. A er den koronale del af patientens CT-scanning. B er tværsnittet af patientens CT-scanning. C er den sagittale del af patientens CT-scanning. D viser den 3D-model, der er bygget og printet på baggrund af CT-scanningen. Baseret på CT er tværsnittet af hver CT-scanning overlejret for at etablere en 3D-model. Sammenlignet med traditionel CT er den mere stereoskopisk og intuitiv og kan observeres ved 360 ° rotation. Klik her for at se en større version af denne figur.

Supplerende fil 1: Produktion og pakke af hver model af brugerdefinerede 3D-printede fuld farve skjoldbruskkirtelmodeller. Klik her for at downloade denne fil.

Supplerende tabel S1: Tekniske specifikationer for 3D-farvemultimaterialeprinteren. Klik her for at downloade denne fil.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ultralyd kan være den eneste præoperative billeddannelsesprocedure for de fleste patienter, der gennemgår skjoldbruskkirtelkirurgi15. Imidlertid kan nogle få veldifferentierede tilfælde lide af avancerede sygdomme, som invaderer de omgivende væv eller organer og hindrer operationen16. Denne model kan være mere velegnet til patienter med langt avanceret kræft i skjoldbruskkirtlen. Når sygdommen skrider frem, er yderligere CT-scanning nyttig til yderligere diagnose. Denne model er baseret på CT-scanning, som giver mere anatomisk og morfologisk information end det aktuelt tilgængelige batchproducerede fantom. Det kan også tydeligt vise forholdet mellem skjoldbruskkirtlen tumor og skjoldbruskkirtlen, samt forholdet mellem skjoldbruskkirtlen tumor og de omgivende væv.

Den resulterende model kan bruges til at forudsige større strukturelle ændringer og misdannelser før operationen. I klinisk praksis forbedrer det i høj grad effektiviteten af personlig kirurgisk evaluering af læger til forskellige patienter. Kirurgernes erfaring viste, at denne model reducerede operationens uforudsigelighed og forkortede operationstiden. Betydningen af denne model er at forbedre patienternes prognose ved at give tilstrækkelig information om patientens egen anatomiske struktur og variation og bedre forstå de postoperative resultater, herunder komplikationer, der kan være relateret til den naturlige kirurgiske proces, og lave et ægte skjoldbruskkirtelfantom, der afspejler den CT-baserede anatomiske struktur.

Derudover kan fremstilling af en 3D-printet skjoldbruskkirtelkræftmodel hjælpe patienter med bedre at forstå deres sundhedsrelaterede problemer og kan hjælpe læger med at foreslå den bedste behandlingsplan. Tidligere undersøgelser viste, at brug af 3D-printede modeller i medicinsk uddannelse forbedrede effekten af uddannelse17,18,19. En undersøgelse brugte 3D-printteknologi til at hjælpe med at undervise i klassificering af acetabulære frakturer, da disse komplekse knogleanatomiske strukturer kræver nøjagtig kirurgisk planlægning og bekræftelse17. En tidligere undersøgelse brugte et 3D-printet halvt bækken til præoperativ planlægning og opnåede positive resultater ved at træne uerfarne kirurger18. En anden undersøgelse brugte 3D-printede læbespaltemodeller som undervisningshjælpemidler, som kan give en bedre forståelse af forskellige patientscenarier19. For patienter med kræft i skjoldbruskkirtlen kan 3D-printede modeller af patienter før operationen hjælpe patienterne med bedre at forstå, hvad deres operation indebærer. Derudover øgede denne model også interessen for uerfarne klinikere i skjoldbruskkirtelsygdomme, hvilket hjalp klinikerens selvuddannelse, før de forklarede tilstanden og proceduren for patienter for at forbedre kvaliteten af behandling og operationsplanlægning.

Vi brugte et spørgeskema til at evaluere nytten af personlige 3D-printede skjoldbruskkirtelmodeller. Vi spurgte patienterne, hvordan de havde det med at bruge 3D-printede skjoldbruskkirtelmodeller. Patienterne viste den højeste score i "forståelse af sygdommen" (71,7%), efterfulgt af "samlet tilfredshed" (17,0%), "forståelse af operationen" (11,3%) og "værdiløs" (0%). Disse resultater viste, at 3D-modelleringsteknologi kan være værdifuld for anatomiuddannelse. At vise positionsforholdet mellem tumoren og skjoldbruskkirtlen kan være den største fordel ved denne 3D-printede model.

Den tid, der kræves for at producere 3D-printede modeller, som inkluderer modellering og udskrivningstid, er en af de største begrænsninger, selvom 3D-udskrivning er integreret i moderne medicinsk praksis. Designprocessen for lungearteriereplikationsmodellen tog 8 timer, mens udskrivningsprocessen tog 97 timer og 14 minutter. Derfor, selvom adskillige undersøgelser af patientspecifikke (dvs. personlige) modelleringsteknikker er blevet udført til forskellige anatomiske steder eller formål (såsom kirurgiske retningslinjer eller klinisk træning)20,21,22,23, er deres værdi i den kliniske indstilling kun blevet demonstreret i nogle få undersøgelser 16,24,25 . I denne henseende var fordelen ved denne model, at vi kunne reducere tiden til oprettelse af personlige 3D-modeller. Vores model af skjoldbruskkirtlen tog kun 3 timer at bygge og 8 timer at udskrive.

En begrænsning ved denne undersøgelse er, at modellen var baseret på CT-scanning af hoved og hals hos patienter med kræft i skjoldbruskkirtlen, der deltog i denne undersøgelse, hvilket medfører ekstra omkostninger. Samtidig medfører 3D-printede modeller også ekstra omkostninger. Derfor kan der i fremtidig forskning oprettes patientspecifikke personaliserede udskrivningsmodeller til unikke patientsager, der indeholder den enkelte skjoldbruskkirtel og omgivende vævsinformation, som kan bruges til at forklare de procedurer, der er skræddersyet til hver patient og fordelene ved denne 3D-model. Derudover bør de ekstra omkostninger, som patienterne skal betale, også tages i betragtning. Disse omkostninger skal afvejes mod de faktiske fordele ved modellen og de ekstra omkostninger, som patienterne betaler.

Afslutningsvis er der foreslået en ny metode til etablering af en personlig 3D-printet model til præoperativ evaluering af skjoldbruskkirtelkirurgi, hvilket er befordrende for præoperativ diskussion og reducerer vanskeligheden ved skjoldbruskkirtelkirurgi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ingen interessekonflikter.

Acknowledgments

Denne undersøgelse blev støttet af sundhedsudvalget i Sichuan-provinsen (bevilling nr. 20PJ061), National Natural Science Foundation of China (bevilling nr. 32101188) og General Project of Science and Technology Department of Sichuan-provinsen (bevilling nr. 2021YFS0102), Kina.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Haugen, B. R., et al. 2015 American Thyroid Association management guidelines for adult patients with thyroid nodules and differentiated thyroid cancer: The American Thyroid Association Guidelines Task Force on thyroid nodules and differentiated thyroid cancer. Thyroid. 26 (1), 1-133 (2016).
  2. Kim, Y. S., et al. The role of adjuvant external beam radiation therapy for papillary thyroid carcinoma invading the trachea. Radiation Oncology Journal. 35 (2), 112-120 (2017).
  3. Wang, L. Y., et al. Operative management of locally advanced, differentiated thyroid cancer. Surgery. 160 (3), 738-746 (2016).
  4. Poppe, K. MANAGEMENT OF ENDOCRINE DISEASE: Thyroid and female infertility: more questions than answers. European Journal of Endocrinology. 184 (4), 123-135 (2021).
  5. Alexander, L. F., Patel, N. J., Caserta, M. P., Robbin, M. L. Thyroid ultrasound: diffuse and nodular disease. Radiologic Clinics of North America. 58 (6), 1041-1057 (2020).
  6. Chambers, K. J., et al. Respiratory variation predicts optimal endotracheal tube placement for intra-operative nerve monitoring in thyroid and parathyroid surgery. World Journal of Surgery. 39 (2), 393-399 (2015).
  7. Ling, X. Y., Smoll, N. R. A systematic review of variations of the recurrent laryngeal nerve. Clinical Anatomy. 29 (1), 104-110 (2016).
  8. Qiu, K., Haghiashtiani, G., McAlpine, M. C. 3D printed organ models for surgical applications. Annual Review of Analytical Chemistry. 11 (1), 287-306 (2018).
  9. Tejo-Otero, A., Buj-Corral, I., Fenollosa-Artés, F. 3D printing in medicine for preoperative surgical planning: a review. Annals of Biomedical Engineering. 48 (2), 536-555 (2020).
  10. Jang, J., Yi, H. G., Cho, D. W. 3D printed tissue models: present and future. ACS Biomaterials Science & Engineering. 2 (10), 1722-1731 (2016).
  11. Liaw, C. Y., Guvendiren, M. Current and emerging applications of 3D printing in medicine. Biofabrication. 9 (2), 024102 (2017).
  12. Arifin, N., Sudin, I., Ngadiman, N. H. A., Ishak, M. S. A. A comprehensive review of biopolymer fabrication in additive manufacturing processing for 3D-tissue-engineering scaffolds. Polymers. 14 (10), 2119 (2022).
  13. Li, X., et al. Inkjet bioprinting of biomaterials. Chemical Reviews. 120 (19), 10793-10833 (2020).
  14. Mironov, V., Kasyanov, V., Markwald, R. R. Organ printing: from bioprinter to organ biofabrication line. Current Opinion in Biotechnology. 22 (5), 667-673 (2011).
  15. Niedziela, M. Thyroid nodules. Best Practice & Research. Clinical Endocrinology & Metabolism. 28 (2), 245-277 (2014).
  16. Hong, D., et al. Usefulness of a 3D-printed thyroid cancer phantom for clinician to patient communication. World Journal of Surgery. 44 (3), 788-794 (2020).
  17. Doucet, G. Modelling and manufacturing of a 3D printed trachea for cricothyroidotomy simulation. Cureus. 9 (8), 1575 (2017).
  18. Lim, P. K., et al. Use of 3D printed models in resident education for the classification of acetabulum fractures. Journal of Surgical Education. 75 (6), 1679-1684 (2018).
  19. Al Ali, A. B., Griffin, M. F., Calonge, W. M., Butler, P. E. Evaluating the use of cleft lip and palate 3D-printed models as a teaching aid. Journal of Surgical Education. 75 (1), 200-208 (2018).
  20. Chan, H. H. L., et al. 3D rapid prototyping for otolaryngology-head and neck surgery: applications in image-guidance, surgical simulation and patient-specific modeling. PLoS One. 10 (9), 0136370 (2015).
  21. Craft, D. F., Howell, R. M. Preparation and fabrication of a full-scale, sagittal-sliced, 3D-printed, patient-specific radiotherapy phantom. Journal of Applied Clinical Medical Physics. 18 (5), 285-292 (2017).
  22. Hong, D., et al. Development of a personalized and realistic educational thyroid cancer phantom based on CT images: An evaluation of accuracy between three different 3D printers. Computers in Biology and Medicine. 113, 103393 (2019).
  23. Hazelaar, C., et al. Using 3D printing techniques to create an anthropomorphic thorax phantom for medical imaging purposes. Medical Physics. 45 (1), 92-100 (2018).
  24. Tack, P., Victor, J., Gemmel, P., Annemans, L. 3D-printing techniques in a medical setting: a systematic literature review. Biomedical Engineering Online. 15 (1), 115 (2016).
  25. Bernhard, J. C., et al. Personalized 3D printed model of kidney and tumor anatomy: a useful tool for patient education. World Journal of Urology. 34 (3), 337-345 (2016).

Tags

Denne måned i JoVE nummer 192
En personlig 3D-printet model til præoperativ evaluering i skjoldbruskkirtelkirurgi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Li, P., Chen, Y., Zhao, W., Huang,More

Li, P., Chen, Y., Zhao, W., Huang, Z., Zhu, J. A Personalized 3D-Printed Model for Preoperative Evaluation in Thyroid Surgery. J. Vis. Exp. (192), e64508, doi:10.3791/64508 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter