3D打印技术在大脑镰旁脑膜瘤切除术中的初步应用

目的 探究基于3D打印技术的大脑镰旁脑膜瘤实体解剖模型构建在大脑镰旁脑膜瘤切除术中的初步应用情况。方法 选取2015年4-6月福建省立医院神经外科收治的大脑镰旁脑膜瘤患者3例,根据患者螺旋CT增强扫描所得的DICOM数据,针对颅骨、血管和肿瘤等组织结构采用不同的分割方法进行数据信息提取和重建,并在同一坐标系下实现装配和三者融合,形成三维可视化复合虚拟模型,再结合3D打印技术将三维可视化复合虚拟模型实体化。观察大脑镰旁脑膜瘤实体解剖模型构建情况及患者大脑镰旁脑膜瘤切除术的手术情况。结果 3例患者均构建出三维可视化复合虚拟模型,并成功制作出大脑镰旁脑膜瘤实体解剖模型,且其可清晰显示肿瘤与颅骨、大脑镰、上下矢状窦及周边血管的关系。手术医师利用该模型制定出完善的手术预案,术时根据大脑镰旁脑膜瘤实体解剖模型指导手术定位与实施,避开重要血管,达到Simpson Ⅰ级切除,且患者术后无明显脑水肿、血肿及神经功能障碍,手术成功。结论 基于3D打印技术的大脑镰旁脑膜瘤实体解剖模型能有效指导医务人员制定与完善手术方案,精准切除肿瘤,减少术中损伤,有助于患者康复。     

隐形矫治中不同移动方式下颌尖牙的机械响应

目的 比较隐形矫治中下颌尖牙在不同移动方式下的机械响应。方法 根据牙齿及其支持组织的计算机断层扫描图像,建立下颌前牙及牙周组织有限元模型,模拟尖牙在颊舌方向上的平移、倾斜、旋转,以获得这3种不同移动方式下尖牙及其牙周膜的位移和应力。结果 尖牙的初始运动和牙周膜的应力分布主要由尖牙的运动类型决定。在平移和倾斜移动中,牙周膜的应力分布和尖牙移动趋势相似。尖牙旋转的整体移动趋势在相同的位移幅度下远远大于平移移动的整体运动趋势。结论 下颌尖牙对不同移动方式的机械响应方式及程度是不同的。熟悉牙齿的这些响应的差异有助于利用不同运动方式牙齿的机械响应特点,设计更加合理的隐形矫治方案,避免损伤牙周组织,并且以最短的时间完成牙齿矫正。     

基于颅脑CT与MRI多模图像融合的3D打印模型制作及应用研究

目的研究基于颅脑CT与MRI图像融合的3D打印技术,制作颅脑三维虚拟模型及实体模型,探讨其在临床工作中的意义。方法利用1例小脑幕脑膜瘤患者颅脑CTA、MRI扫描所得的DICOM数据,CT图像分割重建颅骨、血管、头皮模型,MRI图像分割重建脑组织、肿瘤、脑室系统、头皮模型,以头皮模型为基准进行配准融合,完成复合三维虚拟模型的构建,优化处理后经3D打印技术制作实体模型,并邀请15名神经外科医师对模型进行独立评分。结果制作出高逼真度等比例的颅脑实体模型,问卷调查所有问题的平均分均4分。结论利用颅脑CT与MRI图像融合及3D打印技术制作的三维虚拟模型及其实体模型,对神经外科医师的疾病认识与手术应用、医患沟通、临床培训等方面有重要意义。     

隐形矫正中不同附件对下颌尖牙唇舌向平移移动的影响

评价隐形矫正中不同的隐形矫正附件对下颌尖牙唇舌向平移移动的影响。应用三维CT扫描技术及Mimics,Geomagic Studio等软件通过三维逆向建模方法建立下颌的三维模型。使用Solidworks软件建立了12个不同的隐形矫正牙齿黏贴附件的模型。使用建立的模型在ABAQUS 软件中应用有限单元方法,模拟在没有附件辅助以及有12种不同的附件辅助下,下颌尖牙的唇舌向平移移动0.25 mm。应用尖牙牙冠顶端与牙根尖端初始位移比值的绝对值 |R_cr | 来衡量尖牙旋转中心的位置,在没有附件的算例中 |R_cr|值为2.902,在有附件的算例中 |R_cr | 均大于2.902。|R_cr| 在4个整体附件的平均值为1.57,在半体附件中的平均值为2.25。当附件为半体附件时,尖牙的移动趋势更接近平移。尖牙牙周膜最大von Mises应力在没有附件时为1.077 MPa,在有附件的算例中最大的应力值为1.129 MPa,相对于没有附件时仅增加4.83%。水平椭圆体附件上最大的von Mises 应力值可高达245.1 MPa。研究得出结论：黏贴附件有助于尖牙的整体平移移动;并不是大体积或面积的附件更有助于尖牙的平移移动;半体附件对于促进尖牙的平移移动更有效;最合适该次矫正治疗的附件是左半四面体附件。     

基于计算机建模的侧脑室额角垂直穿刺方法研究

目的 研究垂直于颅骨钻孔点的侧脑室额角穿刺法的可行性及操作的最佳方法。方法 利用204例颅脑CT数据,建立颅骨-侧脑室虚拟模型,取鼻根部沿矢状线向上9～11cm,旁开2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm作为钻孔点,分别进行垂直于该点的侧脑室模拟穿刺,统计各项穿刺成功率、测量偏置距离及穿刺深度。结果 模拟侧脑室额角垂直穿刺方法成功率高;侧脑室占比越大,穿刺成功率越高;旁开距离的选取对穿刺成功率无明显影响,但各引流管到达侧脑室的位置存在差别。结论验证了侧脑室额角垂直穿刺法的可行性。侧脑室占比为20%～60%者,手术前可在计算机上重建颅骨-侧脑室模型,实现个性化穿刺,也可取旁开距离2.5～3cm作为穿刺点,穿刺点到侧脑室上表面的深度不超过5.3cm。     

3D打印技术在蝶骨嵴脑膜瘤切除术中的应用价值

  目的  研究3D打印技术在蝶骨嵴脑膜瘤手术中的应用价值。  方法  选取福建省立医院2016年9月至2016年12月经头颅MRI及螺旋CT扫描发现的蝶骨嵴脑膜瘤患者5例，利用颅脑螺旋CT增强扫描的DICOM图像，针对颅骨、血管及肿瘤，分别进行数据信息的提取和重建，并在同一坐标系下实现装配融合，建立三维复合虚拟模型，再经3D打印技术制作出3D实体模型，于术前、术中参考。  结果  成功重建5例患者的蝶骨嵴脑膜瘤三维复合虚拟模型，并制作出实体解剖模型，模型清晰显示颅骨、肿瘤及其与毗邻血管的位置关系，将其应用于术前规划与术中参考，5例患者手术均获得成功。  结论  基于3D打印技术的蝶骨嵴脑膜瘤三维复合虚拟模型及其实体解剖模型在优化手术预案、提高肿瘤切除率、减少手术损伤等方面具有重要意义。