Drie-dimensionale afdrukken van een complexe aorta anomalie

Summary

Hier presenteren we een protocol voor het gebruik van drie dimensionale gedrukte modellen voor pre-operatieve planning en intraoperatieve reorganisatie van ingewikkelde vasculaire locaties bij de behandeling van een aangeboren aorta anomalie.

Abstract

Complexe aangeboren aorta anomalieën vallen diverse soorten misvormingen mogelijk klinisch asymptomatische of met ademhalings- of oesofageale symptomen aanwezig. Deze anomalieën kunnen gepaard gaan met andere congenitale hartziekten. Het is moeilijk om te bepalen van de locatie van de nauwkeurige anatomische vaartuig van tweedimensionale imaging gegevens, zoals computertomografie. Als een additief fabricagemethode, drie-dimensionale (3-D) afdrukken kunt covert de verworven imaging gegevens in 3D-fysische modellen. Dit protocol beschrijft de procedure voor de modellering van de volumetrische DICOM imaging in 3D-gegevens en af te drukken als een anatomisch realistische 3D-model. Met behulp van dit model, herkent chirurgen de locatie van het vaartuig van complexe aorta anomalieën, die u kan helpen voor de pre-operatieve planning en intra-operatieve begeleiding.

Introduction

Aangeboren aorta anomalieën zijn uiterst zeldzame aangeboren misvormingen van het systeem van de aortaboog. Zij kunnen worden gediagnosticeerd door imaging analyse of evaluatie van entiteiten zoals dysfagie of subclavian stelen¹. In klinische scenario’s is het belangrijk om te identificeren van de anatomische anomalie in de afgesloten chirurgische ruimte dat visualisatie tijdens de operatie^{2,3 beperkte heeft}. Momenteel, conventionele vlakke tweedimensionale (2D) beeldvorming, zoals computertomografie (CT) en magnetic resonance imaging (MRI), meestal aan chirurgen vóór de operatie worden gepresenteerd. Het is echter moeilijk voor chirurgen om het imago van de anomalie op basis van de 2D-beeldvorming. Bijgevolg ze geconfronteerd kunnen worden met onvoorspelbare problemen terwijl het proberen om te scheiden van de complexe aorta schepen tijdens de operatie. Onvoorspelbare schade aan het schip, de luchtpijp en de slokdarm kan optreden en resulteren in rampzalige resultaten.

In het laatste decennium, is 3D-imaging modelleren in Cardiale Heelkunde gebruikt om te helpen begrijpen de complexe anatomische anomalie^4,5,6,7chirurgen. Driedimensionale (3-D) printing technologie kan helpen de modellering gegevens omzetten in een fysieke maquette. Vergeleken met de digitale wederopbouw, kunnen 3D-gedrukte fysische modellen presenteren een beter begrip van de anatomische details en geven een intuitional blik op de misvormingen. Voor aorta anomalie chirurgie is de gedrukte intuitional 3D-model significant omdat slechte begrip van aorta locaties kan rampzalig aan patiënten. Tijdens de operatie, kan elke fout leiden tot onvoorspelbaar bloeden en schade. Met behulp van de afgedrukte modellen, begrijp chirurgen de ruimtelijke verhoudingen van aorta takken. Tijdens de chirurgie kunt de chirurgen ook real-time overzicht van de 3D-modellen om te voorkomen dat verwarring van de complexe vasculaire locaties.

Hier presenteren we een protocol toe te passen van 3D-gedrukte modellen voor pre-operatieve planning en intra-operatieve begeleiding terwijl omgaan met aangeboren aorta ziekten. Kommerell van diverticulum, een soort complexe aangeboren aorta anomalie, werd geselecteerd als een case study. De stappen zijn diagnose op basis van computertomografie angiografie (CTA) imaging, partitioneren van de regio’s van belang, bouwt u 3D-modellen, preoperatieve chirurgische planning en intraoperatieve herziening van 3D-modellen van gedrukte⁸. Deze 3D-afdrukken strategie kan aanzienlijk het risico onvoorspelbaar weefsel schade tijdens de operatie.

Protocol

De huidige studie werd goedgekeurd door de ethische commissie van Zhongshan ziekenhuis Fudan Universiteit (B2016-142R) en alle deelnemers hun geïnformeerde toestemming gaf. 1. de diagnose van de aorta anomalie door symptomen en verwerving van Imaging gegevens Identificeren van patiënten die symptomen zoals pijn op de borst, dysfagie, of een verschil van de bloeddruk van de bovenste ledematen-MSA in ambulante kliniek. Patiënten die intolerant van de bewerking kunnen worden uitgeslo…

Representative Results

Verwerving van CT angiografie afbeeldingen, digitale modelleren en 3D-printen waren alles gebeurt in een ziekenhuis. Twee uren waren het 3D-model uit de afbeelding van CT angiografie om klaar te krijgen voor het 3D-printen. Met behulp van de procedure en de 3D-printer hier, een patiënt-specifieke 3D-fysieke model kan worden gestuurd naar artsen snel en de chirurgische besluit kan worden genomen in de tijd. De workflow van verwerving van CT angiografie gegevens tot 3D-printen is afgebeeld…

Discussion

Aangeboren aorta anomalieën omvatten een zeldzame spectrum van cardiovasculaire aandoeningen, waaruit vaak complexe aorta anomalieën. Medische beeldvorming, zoals CT en MR, zijn vereist voor het ophelderen van complexe aortaboog anomalieën, de abnormale vertakking patroon, hun relatie met de luchtpijp en de slokdarm, en andere geassocieerde pathologieën. Zowel de heer als de CT angiografie kan 2D-informeren van aorta vaartuig locaties. Met de 3D-digitale wederopbouw voor 2D-imaging, kan de anatomische relatie van de …

Materials

3D printer	Meditool Enterprise Co., Ltd		For 3D printing
Chaos Version 2.0	Meditool Enterprise Co., Ltd		For 3D segmentation and reconstruction