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3D打印技术在医学领域的应用

更新时间: 2019-09-11 11:30:51  查看次数: 16    
肺癌是全球死亡率和发病率最高的癌症,提高早期肺癌的检出率和早期精准手术的治疗是控制肺癌死亡率的关键因素。目前,常用的肺癌早期诊断手段是CT、痰液检查和血清肿瘤标志物等。然而对于以磨玻璃密度影(ground-glassopacity,GGO)为表现的早期肺癌通过常规手段检查的灵敏度和准确率较低。胸腔镜下精准肺段切除手术被认为是目前早期肺癌的最佳手术治疗方式,然而由于肺段解剖变异较多,仅靠胸腔镜的二维成像难以精确估计肿瘤及肿瘤周围的形态、性质等特征,因此胸腔镜下精准切除手术给施术者增加了很大的操作难度和手术风险,而且胸腔镜微创手术中,只能通过腔镜传导显示二维视野,无触觉反馈,施术者只能根据经验判断,无形之中增加了手术难度,常常发生过度切除。


近年来3D打印技术在医学领域中广泛发展应用,在胸外科中的应用较少。3D打印技术包括数字模型(三维重建)和实体模型。本文对3D打印技术在诊断早期GGO肺癌及治疗GGO早期肺癌的胸腔镜下精准肺段切除手术的价值进行研究。探讨CT三维重建(3D成像)技术对表现为GGO的早期肺癌的影像学诊断价值及基于三维重建技术的3D打印对胸腔镜下肺癌手术的应用。


收集郑州大学第一附属医院影像表现符合GGO的手术患者52例(36例术后病理为肺腺癌,分期为T1M0N0;16例术后病理为良性)为研究对象,所有患者均于术前接受64层螺旋CT增强扫描并使用图像后处理工作站进行3D重建,其中纯磨玻璃结节(pGGO)18例,部分实性结节(mGGO)34例。回顾性分析对比恶性GGO中三维图像与轴位图像在影像学上的表现,以及轴位图像和三维图像对良恶性肿瘤的诊断效能,判断三维重建对肺内磨玻璃密度影早期肺癌的诊断价值;将获得的三维重建图像进行实体打印,获得包含病灶及病灶周围的淋巴结、支气管、动静脉等模型,进行术前规划,术中指导,并对手术流程进行优化。


资料拓展:
目前3D打印的模型能够提供比任何二维或三维影像更直观全面的信息,使术者可以为患者制定个性化手术方案。随着3D打印的快速发展,要高度重视打印废弃物对环境的污染、对能源的消耗等,应大力提倡环保、可再利用打印材料的研发和应用。并且一款针对骨科各种手术的集逆向工程和快速成型技术于一体的多功能软件的开发是有必要的。3D打印技术在骨科手术中的应用已成为研究热点之一,尽管研究结果仍存在争议,但3D打印技术本身极具应用价值,需要进行更多的研究、探索,最终在未来的临床工作中,越来越多的患者能够获益。
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