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手術(shù)中使用3D打印肺模型,快速定位肺結節!

魔猴君  3D潮流   756天前

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導讀:隨著(zhù)胸部計算機斷層掃描(CT)的廣泛實(shí)施,更多的早期肺癌以肺部小結節的形式被發(fā)現。極小的結節在手術(shù)中很難定位,為了快速鎖定小結節的位置,現在已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些方法,如數字觸診、經(jīng)皮穿刺、超聲或磁導航引導下的支氣管鏡檢查。然而,上述方法都是是具有“侵入性”的,依賴(lài)于醫生的經(jīng)驗,耗時(shí),并且失敗率高。相關(guān)研究者已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種新的定位方法,主要應用了3D打印技術(shù),如果你感興趣就跟著(zhù)南極熊一起看下去吧!

20226月,四川大學(xué)華西醫院胸外科的研究者們開(kāi)發(fā)了一種無(wú)創(chuàng )結節定位技術(shù),通過(guò)定制的真人的3D打印 "模擬肺結節定位模型 ",實(shí)現無(wú)創(chuàng )和實(shí)時(shí)的術(shù)中指導和多個(gè)結節的同步定位。并且已經(jīng)公開(kāi)發(fā)布了一項關(guān)于此技術(shù)的病例,題目為《Synchronous resection of 12 small pulmonary nodules guided  by a noninvasive 3D printed emulation model: A case report》(《在3D打印的仿真肺結節定位模型指導下同步切除12個(gè)肺結節的典型病例》)

肺部和肺結節模型制作

在此病例中,一名45歲的女性因左肺多發(fā)性結節而入院,此人沒(méi)有任何癥狀。通過(guò)高分辨率計算機斷層掃描(HRCT)檢測,顯示有12個(gè)直徑為0.41.0厘米的結節在2年的隨訪(fǎng)中,主要的結節從0.7厘米增長(cháng)到1.0厘米。研究人員從放射科獲得了患者最新的胸部HRCT的原始數據,設定為醫學(xué)數字成像和通信(DICOM)格式,然后導入Mimics軟件V21.0Materialize公司),對全肺和肺結節進(jìn)行三維模型重建。最后,將其導入3D打印機,使用立體光刻設備制作肺部和結節的模擬模型。

 

12個(gè)結節信息

 

△全肺和肺結節的建模模型和打印模型 

打印的模型指導手術(shù)

醫生根據3D大印的仿真肺結節定位模型,設計了手術(shù)方案,切除了所有12個(gè)結節。視頻輔助胸腔鏡手術(shù)(VATS)對1-7號結節進(jìn)行了左心尖后段切除(藍色),對其余分別在肺葉段(綠色)、前中基底段(紅色)、外側基底段(橙色)和后基底段(紫色)的結節進(jìn)行了四個(gè)楔形切除。(顏色區域參考上圖)

△術(shù)后3個(gè)月的胸部高分辨率計算機斷層掃描(CT)顯示,患者的左肺沒(méi)有結節殘留。

在手術(shù)過(guò)程中,醫生在仿真模型的指導下成功定位了結節。所有12個(gè)結節都被切除,其中9個(gè)結節被發(fā)現并標記為病理檢查,其余3個(gè)結節由于體積小而沒(méi)有被目測解剖。最大的結節11被病理診斷為微侵襲性腺癌(MIA)。研究人員對相關(guān)的淋巴結進(jìn)行了取樣,并在病理上確認了無(wú)腫瘤。整個(gè)手術(shù)時(shí)間為200分鐘,12個(gè)結節定位只需要15分鐘,即平均每個(gè)結節1.25分鐘?;颊咝g(shù)后5天拔除胸管,順利康復。術(shù)后3個(gè)月進(jìn)行了HRCT檢查,檢驗證明左肺沒(méi)有殘留的結節。

總結與展望

利用3D打印仿真肺模型進(jìn)行結節定位是無(wú)創(chuàng )和便捷的。外科醫生可以通過(guò)跟隨仿真模型實(shí)時(shí)定位小結節,該模型可以作為 "導航地圖 "放在胸腔鏡屏幕附近即可。在基于3D打印仿真模型的新型定位技術(shù)的幫助下,外科醫生可以方便而精確地定位和切除那些多發(fā)性模糊結節,通常采用楔形切除,這樣可以避免病人進(jìn)行第二次手術(shù)及產(chǎn)生巨大的心理負擔,同時(shí)盡可能地保留肺功能。三維打印的仿真肺結節定位模型還能使外科醫生在一次手術(shù)中切除多個(gè)結節。

 

案例來(lái)源:DOI: 10.1111/1759-7714.14546

   

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