الطباعة ثلاثية الأبعاد ليمثل شذوذاً الابهري المعقدة
Summary
نقدم هنا، وضع بروتوكول لاستخدام النماذج المطبوعة الأبعاد الثلاثة للتخطيط قبل العملية وإعادة التنظيم داخل المنطوق من مواقع الأوعية الدموية المعقدة عند التعامل مع يمثل شذوذاً الابهري خلقي.
Abstract
الشذوذ الابهري الخلقي معقدة تشمل أنواعاً مختلفة من التشوهات التي قد تكون غير متناظرة سريرياً أو الحالية مع أعراض تنفسية أو المريء. قد تكون هذه الأوضاع الشاذة المرتبطة بأمراض القلب الخلقية الأخرى. من الصعب تحديد موقع السفينة التشريحية الدقيقة من بيانات التصوير ثنائي الأبعاد، مثل التصوير المقطعي. كأسلوب تصنيع مضافة، يمكن الطباعة ثلاثية الأبعاد (3-D) سرية البيانات التصوير المكتسبة في نماذج ثلاثية الأبعاد المادية. هذا البروتوكول وصف الإجراء للنمذجة DICOM الحجمي التصوير إلى بيانات ثلاثية الأبعاد وطباعته كنموذج ثلاثي الأبعاد تشريحيا واقعيا. باستخدام هذا النموذج، الجراحين يمكن تحديد موقع السفينة من الشذوذ الابهري المعقدة، ومفيدة للتخطيط قبل العملية والتوجيه داخل المنطوق.
Introduction
الشذوذ الخلقي الابهر هي التشوهات الخلقية النادرة للغاية للنظام القوس الاورطي. يمكن تشخيصها أما بالتصوير تحليل أو تقييم لكيانات مثل عسر البلع أو سرقة subclavian1. في سيناريوهات السريرية، من المهم تحديد الوضع الشاذ التشريحية في الفضاء الجراحية المحصورة التي حدت من التصور خلال الجراحة2،3. حاليا، يتم عرض التقليدية ثنائية الأبعاد (2-d) سطحية، مثل التصوير المقطعي (CT) والتصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي)، عادة للجراحين قبل الجراحة. بيد أنه من الصعب بالنسبة للجراحين صورة الوضع الشاذ استناداً إلى تصوير 2-د. ونتيجة لذلك، أنها يمكن أن تواجه صعوبات غير متوقعة أثناء محاولة فصل الأوعية الابهري معقدة أثناء الجراحة. يمكن أن يحدث ضرر لا يمكن التنبؤ بها للسفينة، والقصبة الهوائية والمريء ويؤدي إلى نتائج كارثية.
في العقد الماضي، قد استخدمت نماذج التصوير ثلاثي الأبعاد في جراحة القلب لمساعدة الجراحين على فهم أن الشذوذ التشريحية المعقدة4،5،،من67. يمكن أن تساعد تكنولوجيا الطباعة (ثلاثي الأبعاد) ثلاثية الأبعاد بتحويل بيانات النمذجة إلى نموذج مادي. بالمقارنة مع إعادة بناء الرقمية، ثلاثي الأبعاد النماذج الفيزيائية المطبوعة يمكن تقديم فهم أفضل للتفاصيل التشريحية وتقديم رأي البديهية تشوه. لجراحة الابهر الشذوذ، نموذج ثلاثي الأبعاد البديهية المطبوع كبيرة نظراً لسوء فهم من مواقع الابهري يمكن أن تكون كارثية للمرضى. أثناء الجراحة، أي خطأ يمكن أن يؤدي إلى نزيف لا يمكن التنبؤ بها والضرر. استخدام النماذج المطبوعة، الجراحين تماما فهم العلاقات المكانية لفروع الابهر. أثناء الجراحة، الجراحين أيضا إجراء استعراض في الوقت الحقيقي من نماذج ثلاثية الأبعاد لتجنب الخلط بين مواقع الأوعية الدموية المعقدة.
نقدم هنا، وضع بروتوكول لتطبيق النماذج المطبوعة ثلاثي الأبعاد لتخطيط قبل العملية والتوجيه داخل المنطوق أثناء التعامل مع أمراض الابهر الخلقي. واختير رتج في كوميريل، نوع من الشذوذ الابهري الخلقية المعقدة، كدراسة حالة. وتشمل الخطوات التشخيص استناداً إلى التصوير المقطعي الأوعية (CTA) التصوير، وتقسيم المناطق ذات الاهتمام، وبناء نماذج ثلاثية الأبعاد، وتخطيط العمليات الجراحية قبل الجراحة، واستعراض داخل المنطوق من النماذج المطبوعة ثلاثي الأبعاد8. يمكن تقليل هذه الاستراتيجية الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى حد كبير خطر الإصابة الأنسجة غير متوقعة أثناء الجراحة.
Protocol
Representative Results
Discussion
الشذوذ الخلقي الابهري تشمل طائفة نادرة لأمراض القلب والأوعية الدموية، التي غالباً ما تظهر الشذوذ الابهري المعقدة. التصوير الطبي، مثل الأشعة المقطعية والسيد، مطالبون بتوضيح قوس الاورطي معقدة، غير طبيعي المتفرعة من نمط، وعلاقتها مع القصبة الهوائية والمريء، وغيرها الأمراض المرتبطة. يمكن …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب نعترف بتمويل من “الوطنية الطبيعية مؤسسة العلوم الصينية” (رقم 81771971)، شانغهاي بوجيانج البرنامج (رقم 14PJD008 و 17PJ1401500)، “تشن قوانغ” المشروع بدعم من لجنة التعليم ببلدية شانغهاي والتعليم شانغهاي مؤسسة التنمية (14 رقم CG 06)، مؤسسة العلوم الطبيعية من شنغهاي (رقم 17411962800 و 17ZR1432900)، والعلوم والتكنولوجيا لجنة بلدية شانغهاي (17JC1400200). تسلم W.Z. بتمويل من الوطنية العلوم الطبيعية مؤسسة في الصين (31501555 و 81772007 و 21734003)، برنامج المواهب الشابة 1000 في الصين، ولجنة التعليم ببلدية شانغهاي (جائزة الأستاذية الشاب الشرقي)، والعلوم و التكنولوجيا لجنة بلدية شانغهاي (17JC1400200 و 16391903900).
Materials
| 3D printer | Meditool Enterprise Co., Ltd | For 3D printing | |
| Chaos Version 2.0 | Meditool Enterprise Co., Ltd | For 3D segmentation and reconstruction |
References
- Tanaka, A., Milner, R., Ota, T. Kommerell’s diverticulum in the current era: a comprehensive review. General Thoracic and Cardiovascular Surgery. 63 (5), 245-259 (2015).
- Rosu, C., Dorval, J. F., Abraham, C. Z., Cartier, R., Demers, P. Single-stage hybrid repair of right aortic arch with Kommerell’s Diverticulum. The Annals of Thoracic Surgery. 103 (4), e381-e384 (2017).
- Idrees, J., et al. Hybrid repair of Kommerell diverticulum. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 147 (3), 973-976 (2014).
- Kankala, R. K., et al. Fabrication of arbitrary 3-D components in cardiac surgery: from macro-, micro- to nanoscale. Biofabrication. 9 (3), 032002 (2017).
- Vukicevic, M., Mosadegh, B., Min, J. K., Little, S. H. Cardiac 3-D printing and its future directions. JACC Cardiovascular Imaging. 10 (2), 171-184 (2017).
- Yoo, S. J., Spray, T., Austin, E. H., Yun, T. J., van Arsdell, G. S. Hands-on surgical training of congenital heart surgery using 3-dimensional print models. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 153 (6), 1530-1540 (2017).
- Hermsen, J. L., et al. Scan, print, practice, perform: Development and use of a patient-specific 3-dimensionalprinted model in adult cardiac surgery. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 153 (1), 132-140 (2017).
- Sun, X., Zhang, H., Zhu, K., Wang, C. Patient-specific three-dimensional printing for Kommerell’s diverticulum. International Journal of Cardiology. 255, 184-187 (2018).
- Ota, T., Okada, K., Takanashi, S., Yamamoto, S., Okita, Y. Surgical treatment for Kommerell’s diverticulum. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 131 (3), 574-578 (2006).
- Agematsu, K., Ueda, T., Hoshino, S., Nishiya, Y. Rupture of Kommerell diverticulum after total arch replacement. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 11 (6), 800-802 (2010).
