Summary
هنا ، يتم اقتراح طريقة جديدة لإنشاء نموذج مطبوع 3D مخصص لتقييم جراحة الغدة الدرقية قبل الجراحة. إنه يفضي إلى مناقشة ما قبل الجراحة ، مما يقلل من صعوبة جراحة الغدة الدرقية.
Abstract
التركيب التشريحي للمنطقة الجراحية لسرطان الغدة الدرقية معقد. من المهم جدا إجراء تقييم شامل ودقيق لموقع الورم وعلاقته بالكبسولة والقصبة الهوائية والمريء والأعصاب والأوعية الدموية قبل العملية. تقدم هذه الورقة طريقة مبتكرة لإنشاء نموذج مطبوع 3D يعتمد على صور DICOM المقطعية المحوسبة (CT). أنشأنا نموذجا مطبوعا بتقنية 3D مخصصا لمجال جراحة الغدة الدرقية العنقية لكل مريض يحتاج إلى جراحة الغدة الدرقية لمساعدة الأطباء على تقييم النقاط الرئيسية وصعوبات الجراحة واختيار طرق تشغيل الأجزاء الرئيسية كأساس. أظهرت النتائج أن هذا النموذج يفضي إلى مناقشة ما قبل الجراحة وصياغة استراتيجيات التشغيل. على وجه الخصوص ، نتيجة للعرض الواضح لمواقع العصب الحنجري والغدة الدرقية المتكررة في مجال عملية الغدة الدرقية ، يمكن تجنب إصابتها أثناء الجراحة ، وتقليل صعوبة جراحة الغدة الدرقية ، وتقليل حدوث قصور جارات الدرق بعد العملية الجراحية والمضاعفات المتعلقة بإصابة العصب الحنجري المتكررة أيضا. علاوة على ذلك ، فإن هذا النموذج المطبوع بتقنية 3D بديهي ويساعد على التواصل لتوقيع الموافقة المستنيرة من قبل المرضى قبل الجراحة.
Introduction
عقيدات الغدة الدرقية هي واحدة من أكثر أمراض الغدد الصماء شيوعا ، ومن بينها سرطان الغدة الدرقية الذي يمثل 14٪ -21٪1. العلاج المفضل لسرطان الغدة الدرقية هو الجراحة. ومع ذلك ، نظرا لأن الغدة الدرقية تقع في منطقة عنق الرحم الأمامية ، فهناك أنسجة وأعضاء مهمة قريبة من الغدة الدرقية في منطقة العملية ، مثل الغدة الجار درقية والقصبة الهوائية والمريء والأوعية العنقية الكبيرةوالأعصاب 2,3 ، مما يجعل العملية صعبة نسبيا ومحفوفة بالمخاطر. المضاعفات الجراحية الأكثر شيوعا هي انخفاض في وظيفة الغدة الدرقية الناجمة عن إصابة وظيفة الغدة الدرقية أو سوء الاستئصال وبحة في الصوت الناجمة عن إصابة العصب الحنجري المتكررة4. لطالما كان الحد من المضاعفات الجراحية المذكورة أعلاه هدفا للجراحين. طريقة التصوير الأكثر شيوعا قبل جراحة الغدة الدرقية هي التصوير بالموجات فوق الصوتية ، على الرغم من أن عرضها للغدة الجار درقية والعصب محدود للغاية5. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التباين في موضع الغدة الدرقية والعصب الحنجري المتكرر في منطقة جراحة الغدة الدرقية مرتفع للغاية ، مما يعيق تحديد 6,7. إذا كان من الممكن عرض الوضع التشريحي لكل مريض بوضوح للجراح من خلال النموذج في الوقت الفعلي أثناء العملية ، فسوف يقلل من المخاطر التشغيلية لجراحة الغدة الدرقية ، ويقلل من حدوث المضاعفات ، ويحسن كفاءة جراحة الغدة الدرقية.
بالإضافة إلى ذلك ، من الصعب أيضا شرح العملية الجراحية بدقة للمرضى قبل الجراحة. يجد بعض الجراحين عديمي الخبرة صعوبة في شرح ونقل التفاصيل الدقيقة للعملية للمرضى ، خاصة بسبب تعقيد الغدة الدرقية والهياكل المحيطة بها. كل مريض لديه هيكله التشريحي الفريد واحتياجاته الشخصية8. لذلك ، يمكن لنموذج الغدة الدرقية 3D الشخصي القائم على التشريح الحقيقي للمريض أن يساعد المرضى والأطباء بشكل فعال. حاليا ، يتم إنتاج غالبية المنتجات في السوق بكميات كبيرة بناء على المخططات المستوية. من خلال استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج نموذج خاص بالمريض يعكس الاحتياجات الطبية الفردية لكل مريض ، يمكن استخدام هذا النموذج لتقييم الحالة الفعلية لمرضى سرطان الغدة الدرقية ومساعدة الجراحين على التواصل بشكل أفضل مع طبيعة المرض مع المرضى.
الطباعة ثلاثية الأبعاد (أو التصنيع المضاف) هي بناء ثلاثي الأبعاد مبني من نموذج تصميم بمساعدة الكمبيوتر أو نموذج ثلاثي الأبعاد رقمي9. تم استخدامه في العديد من التطبيقات الطبية ، مثل الأجهزة الطبية والنماذج التشريحية وصياغة الأدوية10. بالمقارنة مع التصوير التقليدي ، فإن نموذج الطباعة 3D أكثر وضوحا وأكثر وضوحا. لذلك ، يتم استخدام الطباعة 3D بشكل متزايد في العمليات الجراحية الحديثة. تشمل التقنيات المطبوعة ثلاثية الأبعاد شائعة الاستخدام الطباعة القائمة على البلمرة ، والطباعة القائمة على المسحوق ، والطباعة القائمة على نفث الحبر ، والطباعة القائمة على البثق11. في الطباعة القائمة على البلمرة بالضريبة على القيمة المضافة ، يتم تشعيع طول موجي محدد من الضوء على برميل من راتنج المعالجة بالضوء ، والذي يعالج الراتنج محليا طبقة واحدة في كل مرة. لديها مزايا توفير المواد والطباعة السريعة. تعتمد الطباعة القائمة على المسحوق على التسخين الموضعي لدمج مادة المسحوق للحصول على هيكل أكثر كثافة ، ولكنها تؤدي أيضا إلى زيادة كبيرة في وقت الطباعة وتكلفتها ، وهي حاليا محدودة الاستخدام12. تستخدم الطباعة القائمة على نفث الحبر رشا دقيقا للقطرات على الركيزة في عملية طبقة تلو الأخرى. هذه التقنية هي الأكثر نضجا ولها مزايا التوافق العالي للمواد والتكلفة التي يمكن التحكم فيها ووقت الطباعة السريع13. تعمل الطباعة القائمة على البثق على بثق المواد مثل المحاليل والمعلقات من خلال الفوهات. تستخدم هذه التقنية الخلايا ، وبالتالي ، لديها أعلى قدرات محاكاة الأنسجة الرخوة. نظرا لارتفاع التكلفة والتقارب الحيوي ، يتم استخدامه بشكل أساسي في مجال هندسة الأنسجة وأقل تكرارا في نماذج الأعضاء الجراحية14.
نتيجة لذلك ، اخترنا تقنية الطباعة "White Jet Process" ، بناء على تعقيد الغدة الدرقية والهياكل المحيطة بها والجدول الجراحي. تجمع هذه التقنية بين مزايا الطباعة القائمة على بلمرة ضريبة القيمة المضافة والطباعة القائمة على نفث الحبر ، وتوفر دقة عالية وطباعة سريعة وتكلفة منخفضة ، مما يجعلها مناسبة تماما لجراحة الغدة الدرقية. الهدف من هذا البروتوكول هو جعل نموذج سرطان الغدة الدرقية المطبوعة 3D ، وتحسين تشخيص المرضى من خلال توفير معلومات كافية حول البنية التشريحية وتنوع المرضى ، وإبلاغ الأطباء والمرضى بشكل أفضل عن جميع الحالات المتعلقة بالعملية الجراحية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
لم تكن هذه الدراسة بحاجة إلى موافقة لإجراء أو أي نوع من الموافقة من المرضى لاستخدام ونشر بياناتهم ، لأن جميع البيانات والمعلومات الواردة في هذه الدراسة والفيديو كانت مجهولة المصدر.
1. جمع بيانات الصورة
- مسح الغدة الدرقية للمريض عن طريق التصوير المقطعي المحوسب المحسن (CT) للحصول على بيانات الصورة بتنسيق DICOM. تأكد من أن هذه العملية تتم في غضون أسبوع واحد قبل العملية والتحكم في سمك الشريحة بحيث تكون ≤1 مم.
2. معالجة بيانات DICOM
- قم باستيراد بيانات صورة المريض الممسوحة ضوئيا إلى البرنامج (انظر جدول المواد) وقم بتعيين الحد المناسب وفقا للفرق في القيمة الرمادية بين الغدة الدرقية والأنسجة أو الأعضاء المحيطة. نظرا لأن القيم الرمادية المختلفة هي انعكاسات للاختلافات في كثافة مناطق مختلفة من جسم الإنسان ، قم بتعيين عتبة التدرج الرمادي (الوحدة: hu ؛ على البرنامج) إلى 226-1500 لتقديم صورة العظام ؛ اضبط العتبة على -200-226 لإظهار صورة الغدة الدرقية. دع البرنامج يحدد المنطقة المحاصرة تلقائيا ، أو حدد حدود المنطقة المستهدفة يدويا إذا كان التعرف غير مرض.
ملاحظة: يقوم Mimics تلقائيا بتحديد منطقة الغدة الدرقية واستخدام تقنية نمو منطقة 3D لتقسيم الصورة وحساب إعادة البناء ثلاثية الأبعاد. في الوقت نفسه ، تم تحسين الصورة ثلاثية الأبعاد لتقليل الخشونة والشعور بالخطوات للحصول على نموذج تصور رقمي ثلاثي الأبعاد طبيعي وسلس وأصيل ، مما يتيح مراقبة أكثر وضوحا لنموذج 3D للجراحين. - إنشاء ملفات STL من نموذج البيانات المعاد بناؤه. اختر النموذج المعاد بناؤه في البرنامج ، وانقر فوق تصدير في رصيف الملفات ، واختر STL كتنسيق ملف التصدير. أخيرا ، قم بإنشاء ملفات STL بنجاح.
3. التفاعل الطبي الهندسي
- أرسل معاينة نموذج 3D المعاد بناؤه إلى الأطباء ، الذين سيؤكدون المتطلبات المطبقة والبنية التشريحية للنموذج ثلاثي الأبعاد ويقدمون ملاحظات لمهندس النمذجة إذا كانت هناك حاجة إلى تعديل. بعد تلقي تأكيدات من الأطباء ، انتقل إلى مرحلة إعداد الإنتاج.
4.3D الطباعة (الملف التكميلي 1)
- انقل بيانات ملف STL إلى طابعة 3D الملونة وأكمل الإعدادات المسبقة للمعلمة (مثل وضع الطباعة وسمك شوط الشريحة وطريقة الدعم وتلوين النموذج) من خلال برنامج تشريح الطباعة ثلاثية الأبعاد الداعم.
- حدد نموذج الطباعة وفقا لنوع المنتجات النهائية (تستخدم نماذج الطباعة الملونة عادة تقنية White Jet Process ، بينما يستخدم الراتنج الحساس للضوء عادة موكب الضوء الرقمي).
- حدد معلمة سمك شوط الشريحة وفقا لسمك المنتجات (هنا ، من 24 ميكرومتر إلى 36 ميكرومتر).
- اختر طريقة الدعم وفقا لدقة نموذج الطباعة: دعم شامل (حماية أفضل وتلف أقل للتفاصيل الدقيقة) أو دعم جزئي (يوفر المواد).
- حدد تلوين الطراز باستخدام وظيفة لوحة الألوان في الطابعة. توحيد الشرايين باللون الأحمر 255 والأوردة باللون الأزرق 255.
ملاحظة: نظرا لأن الأجزاء الأخرى مثل آفة الورم ليست قياسية تماما ، يمكن للجراحين اختيار اللون وفقا لاحتياجاتهم أو تفضيلاتهم.
- املأ راتنج معالجة الضوء الصلب في الطابعة ثلاثية الأبعاد (انظر الجدول التكميلي S1) ، وقم بتصحيح أخطاء منصة الطباعة ، واطبع باستخدام تقنية White Jet Process. بعد الطباعة ، أخرج نموذج الغدة الدرقية المطبوع الأولي.
ملاحظة: تعتمد تقنية White Jet Process على مبدأ الطباعة النافثة للحبر ، حيث تتم طباعة طبقة رقيقة من الراتنج الحساس للضوء في نفاثة واحدة ثم تشعيعها بطول موجي محدد من ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، مما يتسبب في تفاعل بلمرة سريع ومعالجة الراتنج الحساس للضوء. تكتمل هذه العملية طبقة تلو الأخرى حتى تكتمل الطباعة.
5. ما بعد العلاج
- اطرح بنية الدعم لنموذج الغدة الدرقية المطبوع الأولي. طحن وورنيش ومعالجة المنتج شبه المصنع للحصول على نموذج الغدة الدرقية 1: 1 متساوي القياس 3D المطبوع.
- طرح هيكل الدعم
- ارتداء القفازات ، وتفكيك دعامات الالتفاف حول النموذج الأولي وإزالة معظم الجسم الرئيسي للهيكل الداعم.
- ضع النموذج في منظف بالموجات فوق الصوتية بمحلول قلوي Ca (OH) 2 لتنظيف لمدة 15 دقيقة.
- ضع النموذج في أداة الرمل المبللة واشطفه حتى يتم غسل بقية هيكل الدعم على السطح.
- طحن
- قم بطحن النموذج باستخدام مطحنة كهربائية أو ملف أو عجلة طحن.
- بالورنيش
ملاحظة: تتكون هذه العملية من الرش والطلاء اليدوي.- رش الورنيش في كتل ملونة كبيرة المساحة على نصف سطح النموذج. قم بطلاء كتل الألوان الصغيرة يدويا بالورنيش.
- علاج
- ضع النموذج في آلة المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية لمدة 30 ثانية من المعالجة.
- أخرج النموذج وقم بتنظيفه بنسبة 95٪ كحول.
ملاحظة: بعد أن يتطاير الكحول تماما ، ينتهي الإنتاج.
- طرح هيكل الدعم
6. التسليم
- قم بتعبئة نموذج الغدة الدرقية وأكمل التسليم للجراحين قبل الجراحة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
تقدم هذه الورقة بروتوكولا لبناء نماذج مطبوعة 3D مخصصة لمرضى الغدة الدرقية. يوضح الشكل 1 مخططا انسيابيا لإنشاء نموذج مطبوع 3D مخصص للغدة الدرقية للمرضى. يوضح الشكل 2 جهاز طباعة النموذج المطبوع 3D المخصص للغدة الدرقية للمرضى. يوضح الشكل 3 واجهة البرنامج لإنشاء نموذج مطبوع ثلاثي الأبعاد مخصص لمرضى الغدة الدرقية. الواجهة المعروضة مفصلة في الفيديو. يوضح الشكل 4 المنتج النهائي للنموذج المطبوع 3D المخصص للغدة الدرقية للمرضى. ويظهر مستويات تشريحية مختلفة وحالات نموذج 3D لنفس المريض. على اليسار توجد منطقة جراحة الغدة الدرقية بعد إزالة العضلات. على اليمين توجد منطقة جراحة الغدة الدرقية ملفوفة بالعضلة القصية الترقوية الخشائية. يوضح الشكل 5 حالة مريض سرطان الغدة الدرقية الذي تم بناء نموذج كامل مطبوع 3D لمنطقة الغدة الدرقية من خلال التصوير المقطعي المحوسب المحسن قبل العملية. A هو القسم الإكليلي ، B هو القسم المستعرض ، و C هو القسم السهمي من الأشعة المقطعية للمريض. يظهر D نموذج 3D الذي تم بناؤه وطباعته على أساس التصوير المقطعي المحوسب. استنادا إلى التصوير المقطعي المحوسب ، يتم تراكب القسم العرضي لكل فحص بالأشعة المقطعية لإنشاء نموذج 3D. بالمقارنة مع التصوير المقطعي المحوسب التقليدي ، فهو أكثر مجسمة وبديهية ، ويمكن ملاحظته من خلال الدوران بزاوية 360 درجة.
الشكل 1: مخطط التدفق لإنشاء نموذج مطبوع 3D مخصص لمرضى سرطان الغدة الدرقية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: جهاز نموذج 3D المطبوع الشخصي لمرضى سرطان الغدة الدرقية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: واجهة البرنامج لإنشاء نموذج مطبوع ثلاثي الأبعاد مخصص لمرضى سرطان الغدة الدرقية. الواجهة المعروضة مفصلة في الفيديو. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: المنتج النهائي للنموذج المطبوع 3D الشخصي لمرضى سرطان الغدة الدرقية (نفس النموذج على الجزء الأيسر والأيمن). على اليسار توجد منطقة جراحة الغدة الدرقية بعد إزالة العضلات. على اليمين توجد منطقة جراحة الغدة الدرقية ملفوفة بالعضلة القصية الترقوية الخشائية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5: حالة مريض سرطان الغدة الدرقية الذي أكمل نموذجا مطبوعا بتقنية 3Dلمنطقة الغدة الدرقية من خلال التصوير المقطعي المحوسب المحسن قبل العملية. A هو القسم الإكليلي من الأشعة المقطعية للمريض. B هو القسم العرضي للفحص بالأشعة المقطعية للمريض. C هو القسم السهمي من الأشعة المقطعية للمريض. يظهر D نموذج 3D الذي تم بناؤه وطباعته بناء على الأشعة المقطعية. استنادا إلى التصوير المقطعي المحوسب ، يتم تراكب القسم العرضي لكل فحص بالأشعة المقطعية لإنشاء نموذج 3D. بالمقارنة مع التصوير المقطعي المحوسب التقليدي ، فهو أكثر مجسمة وبديهية ، ويمكن ملاحظته من خلال الدوران بزاوية 360 درجة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الملف التكميلي 1: إنتاج وحزمة كل نموذج من نماذج الغدة الدرقية الملونة الكاملة المطبوعة 3D المخصصة. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
الجدول التكميلي S1: المواصفات الفنية للطابعة الملونة ثلاثية الأبعاد متعددة المواد. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
قد تكون الموجات فوق الصوتية هي إجراء التصوير الوحيد قبل الجراحة لمعظم المرضى الذين يخضعون لجراحة الغدة الدرقية15. ومع ذلك ، قد تعاني بعض الحالات المتمايزة جيدا من أمراض متقدمة ، والتي تغزو الأنسجة أو الأعضاء المحيطة وتعيق العملية16. قد يكون هذا النموذج أكثر ملاءمة للمرضى الذين يعانون من سرطان الغدة الدرقية المتقدم للغاية. عندما يتقدم المرض ، يكون التصوير المقطعي المحوسب الإضافي مفيدا لمزيد من التشخيص. يعتمد هذا النموذج على التصوير المقطعي المحوسب ، والذي يوفر معلومات تشريحية ومورفولوجية أكثر من شبح الغدة الدرقية الذي يمكن الوصول إليه حاليا. يمكن أن يظهر أيضا بوضوح العلاقة بين ورم الغدة الدرقية والغدة الدرقية ، وكذلك العلاقة بين ورم الغدة الدرقية والأنسجة المحيطة.
يمكن استخدام النموذج الناتج للتنبؤ بالتغيرات الهيكلية الرئيسية والتشوهات قبل الجراحة. في الممارسة السريرية ، فإنه يحسن بشكل كبير من كفاءة التقييم الجراحي الشخصي من قبل الأطباء لمختلف المرضى. أظهرت تجربة الجراحين أن هذا النموذج قلل من عدم القدرة على التنبؤ بالجراحة وقصر وقت العملية. تكمن أهمية هذا النموذج في تحسين تشخيص المرضى من خلال توفير معلومات كافية حول البنية التشريحية للمريض وتباينه وفهم نتائج ما بعد الجراحة بشكل أفضل ، بما في ذلك المضاعفات التي قد تكون مرتبطة بالعملية الطبيعية للجراحة ، وصنع شبح الغدة الدرقية الحقيقي الذي يعكس البنية التشريحية القائمة على التصوير المقطعي المحوسب.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يساعد صنع نموذج سرطان الغدة الدرقية المطبوع 3D المرضى على فهم مشاكلهم المتعلقة بالصحة بشكل أفضل ، ويمكن أن يساعد الأطباء على اقتراح أفضل خطة علاجية. أظهرت الدراسات السابقة أن استخدام النماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد في التعليم الطبي يحسن تأثير التعليم17،18،19. استخدمت دراسة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للمساعدة في تعليم تصنيف كسور التجویفیفی الحقي، حيث تتطلب هذه الهياكل التشريحية العظمية المعقدة تخطيطا وتأكيدا جراحيادقيقا 17. استخدمت دراسة سابقة نصف حوض مطبوع 3D للتخطيط قبل الجراحة وحققت نتائج إيجابية من خلال تدريب الجراحين عديمي الخبرة18. استخدمت دراسة أخرى نماذج الشفة المشقوقة والحنك المشقوق المطبوعة 3D كوسائل تعليمية ، والتي يمكن أن توفر فهما أفضل لسيناريوهات المريض المختلفة19. بالنسبة للمرضى الذين يعانون من سرطان الغدة الدرقية ، قد تساعد النماذج المطبوعة 3D للمرضى قبل الجراحة المرضى على فهم أفضل لما تستلزمه الجراحة. بالإضافة إلى ذلك ، زاد هذا النموذج أيضا من اهتمام الأطباء عديمي الخبرة بأمراض الغدة الدرقية ، مما ساعد الطبيب على التثقيف الذاتي قبل شرح الحالة والإجراءات للمرضى لتحسين جودة العلاج وتخطيط الجراحة.
استخدمنا استبيانا لتقييم فائدة نماذج الغدة الدرقية المطبوعة 3D الشخصية. سألنا المرضى عن شعورهم حيال استخدام نماذج الغدة الدرقية المطبوعة 3D. أظهر المرضى أعلى الدرجات في "فهم المرض" (71.7٪) ، يليه "الرضا العام" (17.0٪) ، و "فهم الجراحة" (11.3٪) ، و "عديم القيمة" (0٪). أظهرت هذه النتائج أن تقنية النمذجة 3D قد تكون ذات قيمة لتعليم علم التشريح. قد يكون إظهار العلاقة الموضعية بين الورم والغدة الدرقية أكبر ميزة لهذا النموذج المطبوع 3D.
يعد الوقت اللازم لإنتاج نماذج مطبوعة ثلاثية الأبعاد ، والتي تشمل النمذجة ووقت الطباعة ، أحد القيود الرئيسية ، على الرغم من دمج الطباعة ثلاثية الأبعاد في الممارسة الطبية الحديثة. استغرقت عملية تصميم نموذج تكرار الشريان الرئوي 8 ساعات ، بينما استغرقت عملية الطباعة 97 ساعة و 14 دقيقة. لذلك ، على الرغم من إجراء العديد من الدراسات حول تقنيات النمذجة الخاصة بالمريض (أي الشخصية) لمختلف المواقع أو الأغراض التشريحية (مثل الإرشادات الجراحية أو التدريب السريري)20،21،22،23 ، إلا أن قيمتها في الإعداد السريري لم تظهر إلا في عدد قليل من الدراسات16،24،25 . في هذا الصدد ، كانت ميزة هذا النموذج هي أنه يمكننا تقليل الوقت اللازم لإنشاء نماذج 3D مخصصة. استغرق نموذجنا للغدة الدرقية 3 ساعات فقط للبناء و 8 ساعات للطباعة.
أحد قيود هذه الدراسة هو أن النموذج استند إلى التصوير المقطعي المحوسب للرأس والرقبة لمرضى سرطان الغدة الدرقية المشاركين في هذه الدراسة ، والتي تتكبد تكاليف إضافية. في الوقت نفسه ، تتحمل النماذج المطبوعة 3D أيضا تكاليف إضافية. لذلك ، في الأبحاث المستقبلية ، يمكن إنشاء نماذج طباعة شخصية خاصة بالمريض لحالات المرضى الفريدة التي تحتوي على معلومات الغدة الدرقية الفردية والأنسجة المحيطة بها ، والتي يمكن استخدامها لشرح الإجراءات المصممة خصيصا لكل مريض وفوائد نموذج 3D هذا. بالإضافة إلى ذلك ، ينبغي أيضا النظر في التكاليف الإضافية التي يحتاج المرضى إلى دفعها. يجب موازنة هذه التكلفة مقابل الفوائد الفعلية للنموذج والتكاليف الإضافية التي يدفعها المرضى.
في الختام ، تم اقتراح طريقة جديدة لإنشاء نموذج مطبوع 3D شخصي لتقييم جراحة الغدة الدرقية قبل الجراحة ، مما يؤدي إلى مناقشة ما قبل الجراحة ويقلل من صعوبة جراحة الغدة الدرقية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.
Acknowledgments
تم دعم هذه الدراسة من قبل لجنة الصحة في مقاطعة سيتشوان (المنحة رقم 20PJ061) ، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (المنحة رقم 32101188) ، والمشروع العام لإدارة العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة سيتشوان (المنحة رقم 2021YFS0102) ، الصين.
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 |
References
- 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).
- 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).
- Wang, L. Y., et al. Operative management of locally advanced, differentiated thyroid cancer. Surgery. 160 (3), 738-746 (2016).
- Poppe, K. MANAGEMENT OF ENDOCRINE DISEASE: Thyroid and female infertility: more questions than answers. European Journal of Endocrinology. 184 (4), 123-135 (2021).
- 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).
- 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).
- Ling, X. Y., Smoll, N. R. A systematic review of variations of the recurrent laryngeal nerve. Clinical Anatomy. 29 (1), 104-110 (2016).
- Qiu, K., Haghiashtiani, G., McAlpine, M. C. 3D printed organ models for surgical applications. Annual Review of Analytical Chemistry. 11 (1), 287-306 (2018).
- 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).
- Jang, J., Yi, H. G., Cho, D. W. 3D printed tissue models: present and future. ACS Biomaterials Science & Engineering. 2 (10), 1722-1731 (2016).
- Liaw, C. Y., Guvendiren, M. Current and emerging applications of 3D printing in medicine. Biofabrication. 9 (2), 024102 (2017).
- 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).
- Li, X., et al.
- Mironov, V., Kasyanov, V., Markwald, R. R. Organ printing: from bioprinter to organ biofabrication line. Current Opinion in Biotechnology. 22 (5), 667-673 (2011).
- Niedziela, M.
- 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).
- Doucet, G. Modelling and manufacturing of a 3D printed trachea for cricothyroidotomy simulation. Cureus. 9 (8), 1575 (2017).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
