Трехмерная печать сложных аорты аномалия
Summary
Здесь мы представляем протокол три размерные печатных модели для предоперационного планирования и интраоперационная реорганизации сложных сосудистой мест при обработке Врожденная аномалия аорты.
Abstract
Сложных врожденных аномалий аорты включают в себя различные виды аномалий, которые могут быть клинически бессимптомно или с симптомы дыхательной или пищевода. Эти аномалии могут быть связаны с другими врожденными заболеваниями сердца. Это трудно определить точную анатомическую судно местоположение двухмерной визуализации данных, такие как компьютерная томография. Как метод аддитивного производства трехмерной (3-D) печати может тайных приобретенных визуализации данных в физической модели 3-D. Этот протокол описывает процедуру для моделирования объемной DICOM изображений в 3-D данных и печати это как анатомически реалистичные модели 3-D. С помощью этой модели, хирурги могут определить местоположение судна сложных аорты аномалий, что полезно для предоперационного планирования и интраоперационная руководство.
Introduction
Врожденные аномалии аорты являются чрезвычайно редких врожденных пороков развития системы аорты. Они могут быть диагностированы визуализации анализа или оценки сущностей как дисфагии или подключичной украсть1. В клинических ситуациях важно определить анатомические аномалии в ограниченном пространстве хирургические, которая имеет ограниченные визуализации во время хирургии2,3. В настоящее время обычные двумерные (2-D) плоскостное, такие как компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), обычно представляются хирургов до операции. Однако это трудно для хирургов изображения аномалия, основанный на изображения 2-D. Следовательно они могут столкнуться непредсказуемым трудности при попытке отделить комплекс аорты судов во время операции. Непредсказуемых повреждений судна, трахеи и пищевода может произойти и привести к катастрофическим результатам.
В течение последнего десятилетия 3-D визуализации моделирования были использованы в кардиохирургии чтобы помочь хирургам понять сложные анатомические аномалии4,5,6,7. Трехмерной (3-D) технология печати может помочь преобразовать данные моделирования в физической модели. По сравнению с цифровой реконструкции, 3-D печатных физических моделей может представить лучшего понимания анатомические детали и обеспечивают интуитивно вид порока. Для хирургии аорты аномалия печатных интуитивный трехмерный модель важна потому, что плохое понимание аорты местах могут быть катастрофическими для пациентов. Во время операции любая ошибка может привести к непредсказуемым кровотечения и травмы. Используя печатные модели, хирурги могут полностью понять пространственные отношения аорты ветвей. Во время операции хирурги могут также выполнять в реальном времени обзор 3-D моделей, чтобы избежать путаницы комплекс сосудистой мест.
Здесь мы представляем протокол применять 3-D печатные модели для предоперационного планирования и интраоперационная руководства при работе с врожденными аорты. Kommerell в дивертикул, тип сложных врожденных аномалии аорты, был выбран в качестве тематического исследования. Шаги включают диагноз, основанный на компьютерная томография ангиография (КТА) изображений, секционирование регионы интереса, трехмерные модели, предоперационное планирование хирургических и интраоперационная обзора модели 3-D печатных8. Этот 3-D печати стратегии может существенно снизить риск непредсказуемым ткани травмы во время операции.
Protocol
Representative Results
Discussion
Врожденные аномалии аорты составляют редкие спектр сердечно-сосудистых заболеваний, которые часто показывают комплекс аорты аномалий. Медицинских изображений, таких как КТ и MR, требуются для выяснения сложных аорты аномалии, ненормальное ветвления шаблон, их отношения с трахеи и пище…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы признают, что финансирование из национальных естественных наук фонд Китая (№ 81771971), Шанхай Pujiang программы (№ 14PJD008 и 17PJ1401500), «Чэнь Гуан» проект поддержан Шанхай муниципальная Комиссия образования и образования Шанхай Фонд развития (№ 14 CG 06), естественных наук фонда Шанхая (№ 17411962800 и 17ZR1432900) и науки и техники Комиссия муниципалитета Шанхая (17JC1400200). W.Z. признает, финансирование из национального фонда Китая естественных наук (31501555 и 81772007 и 21734003), в Китае 1000 программа поддержки молодых талантов, образования Комиссии муниципалитета Шанхая (молодой Восточной профессора премии), и науки и Комиссия по технологии муниципалитета Шанхая (17JC1400200 и 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).
