3D打印技术在神经外科的应用研究进展

正随着打印技术的不断成熟,3D打印技术在医学领域被广泛应用,并显示出巨大优势~([1～3])。本文就3D打印技术在神经外科的应用研究进展进行综述。1 3D打印技术目前,打印技术主要分四种。一是熔融沉积(fused deposition modeling,FDM)技术,通过加压喷头沉积热敏材料来重建物体。虽然现行的FDM技     

生物3D打印在神经外科领域中的研究进展

生物3D打印技术结合临床医学需求的研究趋势愈加明显,尤其在神经外科脑肿瘤、颅骨修补、神经和血管方面的研究日渐增多,但目前还未真正运用到临床。随着生物材料以及细胞技术等的不断发展,生物3D打印技术在神经外科领域中的应用将会取得突破进展。本文通过回顾目前国内外生物3D打印技术在神经外科领域中的临床应用和前沿研究,总结生物3D打印技术在神经外科领域的应用现状,分析未来应用的发展趋势,综述如下。     

3D打印在神经外科的应用进展

随着现代科技的发展,3D打印技术已广泛应用于医学领域,在神经外科教学、科研、疑难病例诊断、复杂手术指导等方面起到越来越重要的作用。本文通过查阅相关文献,阐述3D打印技术及其在神经外科的应用进展。     

3D打印技术在脊柱脊髓神经外科手术中的应用

目的 探讨3D打印技术在脊柱脊髓肿瘤模型的应用价值.方法 回顾性分析应用3D打印辅助手术治疗的9例复杂脊柱脊髓肿瘤病例资料.结果 术前3D打印脊柱脊髓肿瘤模型清晰准确显示肿瘤位置和形态,及其毗邻血管和椎体的空间结构和关系.6例肿瘤全切除,3例次全切除.术后均无并发症发生.结论 3D打印技术在脊柱神经外科手术中可有效辅助...     

3D打印技术在脑血管病中的应用进展

3D打印技术是以三维数学模型数据为基础，通过逐层叠加成实体模型的一种新型辅助
技术。脑血管病解剖结构复杂、手术操作难度大、个体化治疗要求高。随着3D打印材料及技术的发
展，3D打印技术在脑血管病领域得到了广泛的应用与发展，目前主要应用于制作脑动脉瘤、动静脉
畸形、脑动脉狭窄的血管模型，临床上可协助医师模拟培训、制订手术计划、指导手术操作，提高手
术效率、降低手术风险，未来可利用3D打印技术联合人造干细胞培养血管生物支架，为脑血管病治
疗提供新的契机。     

3D打印技术在脑血管病中的应用进展

3D打印技术是以三维数学模型数据为基础,通过逐层叠加成实体模型的一种新型辅助技术。脑血管病解剖结构复杂、手术操作难度大、个体化治疗要求高。随着3D打印材料及技术的发展,3D打印技术在脑血管病领域得到了广泛的应用与发展,目前主要应用于制作脑动脉瘤、动静脉畸形、脑动脉狭窄的血管模型,临床上可协助医师模拟培训、制订手术计划、指导手术操作,提高手术效率、降低手术风险,未来可利用3D打印技术联合人造干细胞培养血管生物支架,为脑血管病治疗提供新的契机。     

3D打印技术在脑膜瘤术前定位中的初步应用

目的 探讨3D打印技术在脑膜瘤术前定位中的应用价值。方法 收集2016年12月至2017年6月手术治疗的脑膜瘤10例,其中大脑凸面脑膜瘤7例、大脑镰旁脑膜瘤3例;将病人颅脑CT或MRI薄层扫描所得二维影像资料以DICOM格式刻盘存档,作为脑膜瘤原始数据,应用Mimics17.0软件重建出三维图像,最后通过3D打印出3D导板。术前将3D打印导板置于术区进行肿瘤定位。结果 10例均成功设计并打印出个体化3D打印导板,术前可辅助准确定位。肿瘤均达到SimpsonⅠ级切除。术后未出现明显血肿、脑水肿及神经症状。结论 3D打印技术可用于脑膜瘤术前精准定位,优化手术方案,提高手术效果。     

医学3D打印在颅内浅表病变切除术中的价值

目的 探讨基于医学3D打印所设计的新型导向板在神经外科中的价值。方法 选择厦门大学附属第一医院神经外科颅内占位患者的影像数据,通过计算机3D转化后打印成型。术前将打印的导向板放置患者颌面部,辅助病变边界定位。结果 共纳入32例患者,所设计的3D导向板与皮肤贴合准确,皮肤切口均按照术前导向板指引设计,2例病变位置较深进行了皮肤扩切,其余切口均一次性完成,术后未出现血肿、颅内感染等严重并发症。结论 医学3D打印导向板可以辅助颅内浅表病变定位,在神经外科手术中具有一定的价值。     

3D打印整体复制技术在脑动脉瘤手术治疗中的应用

目的 探讨3D打印整体复制技术在脑动脉瘤手术治疗中的应用价值。方法 2017年2月至2019年2月收治符合标准的脑动脉瘤54例,根据术前规划分为观察组（27例）和对照组（27例）。对照组按常规进行计划实施手术。观察组术前应用颅脑整体3D打印模型进行动脉瘤手术模拟。结果 两组均顺利完成手术治疗。观察组术中显露时间[（123.3±74.9）min]显著短于对照组[（219.8±121.4）min,P<0.05]。两组住院时间无明显差异（P>0.05）。观察组术后6个月GOS评分[（4.33±0.25）分]、手术前后NIHSS评分差值[（5.85±3.84）分]、Barthrl指数差值[（17.50±4.56）分]均显著大于对照组[分别为（2.86±0.12）分、（3.30±3.53）分、（10.00±5.31）分;P<0.05]。两组术后并发症发生率无明显差异（P>0.05）。结论 3D整体打印模型辅助制定手术计划,可缩短脑动脉瘤术中显露时间,同时改善病人预后。     

3D打印技术在桥脑小脑角肿瘤手术治疗中的应用

目的 探讨3D打印技术在桥脑小脑角（CPA）肿瘤手术中的应用价值。方法 回顾性分析2016年10月至2019年10月应用3D打印技术辅助显微手术治疗的16例CPA肿瘤的临床资料。结果 16例中,肿瘤全切除8例,近全切除6例,次全切除2例。术后无脑积水、脑脊液漏及明显肢体运动功能障碍。术后病理示听神经鞘瘤14例,脑膜瘤1例,三叉神经鞘瘤1例。1例失访,其余15例数半年复查MRI未见肿瘤复发。结论 3D打印技术能够完整呈现CPA结构、肿瘤形态及周围组织,充分模拟手术过程,能够提高CPA肿瘤全切除率。     

3D打印技术在硬膜外血肿手术中的应用

目的探讨3D打印技术在硬膜外血肿手术中的初步应用。 方法选取山东省滨州市阳信县人民医院神经外科自2016年1月至9月收治的2例硬膜外血肿患者,获取颅脑CT扫描的原始数据,制作硬膜外血肿的三维模型和与头面部组织完全贴合的"盔甲"三维模型,依据硬膜外血肿在"盔甲"模型的投影进行剪切,得到硬膜外血肿的范围,通过3D打印实体化得到手术模具。设计合理的手术切口进行手术,观察术后治疗效果。 结果患者术后复查CT显示血肿清除比较彻底,无迟发性出血;术前剧烈头痛、意识障碍及肢体偏瘫等颅内高压症状消失。随访6个月,患者恢复正常生活及社交,GOS评分5分。 结论应用3D打印技术进行模具打印,能够对硬膜外血肿进行精确定位,评估手术风险,选取合理的手术入路,降低手术创伤,解除血肿压迫。     

3D打印技术在复杂颅颈交界区手术中的应用价值

目的 探讨3D打印技术在颅颈交界区畸形手术中的方法及临床应用价值.方法 对术前采用3D打印技术辅助治疗的26例颅颈交界区畸形患者的临床资料进行分析,比较患者手术前后的症状及影像学表现,并应用日本骨科学会(JOA)评分对治疗效果进行评估.结果 所有患者均在术前完成颅底交界区畸形病变模型体外预手术方案;术中C型臂X线检查及...     

3D打印技术在颈椎管内外哑铃形肿瘤手术中的应用

目的 探讨3D打印技术在颈椎管内、外哑铃形肿瘤手术中的应用.方法 前瞻性纳入2016年6月至12月宁夏医科大学总医院神经外科收治的5例颈椎管内、外哑铃形肿瘤患者,均采用后正中入路切除肿瘤.术前5例患者行CT血管造影及MRI检查,将原始影像学数据导入医用手术设计软件Mimics 17.0中进行重建,利用3D打印机建立3D打印模型,利用该模型制定手术方案并模拟手术,以指导手术治疗.结果 重建的二维图像和3D打印模型均能准确显示肿瘤与其周围血管、神经、椎体之间的解剖关系,可为肿瘤的Toyama分型提供更直观的依据.肿瘤全切除3例,次全切除2例.无一例出现椎动脉损伤或神经功能障碍加重.术后未出现肌力下降、脑脊液漏、切口感染以及颈椎反曲畸形等并发症.结论 3D打印模型可全面、直观、精准地显示颈椎管内、外哑铃形肿瘤与其周围结构的解剖关系,有助于最大程度地切除肿瘤,减少术后并发症.     

3D打印手术导板在高血压性脑出血术中的应用

目的 探讨利用3D打印技术制作手术导板在高血压性脑出血血肿穿刺术中的应用价值。方法 回顾性分析2013年3月至2017年9月收治的156例高血压性脑出血的临床资料,其中78例采用CT引导下脑内血肿穿刺术（对照组）,78例采用3D打印手术导板辅助脑内血肿穿刺术（观察组）。结果 术后复查CT发现观察组血肿穿刺准确率（91.0%,71/78）明显高于对照组（74.4%,58/78;P<0.05）。术后7 d,观察组血肿清除有效率（91.0%,71/78）明显高于对照组（66.6%,52/78;P<0.05）。结论 3D打印技术辅助高血压性脑出血穿刺术,有助于提高定位准确率,提高血肿清除有效率。     

3D打印引导钛网在成年人颅骨缺损修补中的应用

目的探讨3D打印引导钛网修补成年人颅骨缺损的临床应用价值。 方法选取南通大学第二附属医院神经外科自2017年1月至2018年12月收治的需进行颅骨修补术患者39例,根据修补技术将患者分为2组,采用常规修补术的11例患者为对照组,基于3D打印技术进行钛网颅骨修补术的28例患者为试验组。比较2组患者术后相关临床资料。 结果试验组与对照组在性别、年龄及平均缺损面积比较差异均无统计学意义（P>0.05）。试验组修补时间为（95.18±8.51）min,较常规手术（125.45±6.58）min明显缩短,同时试验组钛钉固定数目为（9.39±1.42）个,较常规手术的（11.55±1.86）个明显减少,差异有统计学意义（P<0.05）。而术后2组患者并发症发生率差异无统计学意义（P>0.05）。 结论运用3D打印技术引导钛网进行精准塑形剪裁安全可行,能缩短修补时间,减少术后并发症及风险,可运用于临床颅骨修补术。     

3D slicer在神经外科手术中的应用研究进展

3D slicer是一种医学影像处理分析与可视化的软件系统,其可处理CT及MRI等影像资料,被用于融合多模态的影像,可优化手术设计、实现术中精准定位,指导疾病的临床诊断及治疗。3D slicer软件在心血管科、呼吸内科及泌尿外科等多学科已广泛应用。然而神经外科疾病较为复杂,手术难度在于颅脑解剖的复杂,对于病灶定位要求较高。3D slicer的多模态影像融合可模拟出脑神经、脑血管以及颅内病灶,从而可以评估颅脑病灶范围及其与周围正常解剖结构的关系,以利于评价手术难度,模拟最佳手术入路。3D slicer在神经外科辅助血肿穿刺、动脉瘤夹闭、肿瘤切除、功能性疾病方面已取得初步应用。本文就3D slicer在神经外科中优化手术方案、实现精准医疗的最新进展进行综述,以期为临床提供更有利参考。     

3D打印PEEK材料在儿童颅骨成形术中的应用

目的 探讨3D打印聚醚醚酮（PEEK）材料在儿童颅骨成形术中的应用效果。方法 回顾性分析2017年1月至2019年6月使用3D打印PEEK材料进行颅骨成形术治疗的31例儿童颅骨缺损的临床资料。结果 所有患儿切口愈合良好,术后7~9 d拆线,头型美观,双侧基本对称。术后无感染、死亡、二次手术病例,1例出现硬膜下积液、1例出现皮瓣压伤。术后随访3个月至2年,CT复查显示颅骨双侧均对称良好,无癫痫发作、迟发型排斥反应、迟发型皮下积液、植入物外露、变形、移位等情况。结论 3D打印PEEK材料,和颅骨吻合精度高,对称性好,有良好的生物相容性和生物力学特性,是一种良好的儿童颅骨成形术的材料。     

3D打印结合影像融合技术在脊柱肿瘤手术中的应用(附18例临床分析)

目的应用3D打印技术及影像三维融合对脊柱肿瘤手术进行术前评估及手术入路指导,规避手术风险。方法选取2017年3月至2019年3月期间18例脊柱肿瘤患者设为3D组,术前对该组患者的影像数据进行三维影像融合,结合3D打印技术制作目标模型,为手术切口指定、术中风险预处理做出指导;选取2014年3月至2017年3月期间行传统脊柱肿瘤手术治疗的22例患者设为对照组,两组均依据FranKel神经功能分级与改良的MacNab疗效评定标准进行术后疗效随访评价,从而对两组手术预后作比较。结果 3D组术后神经功能分级与症状缓解程度优于传统组手术(P0.05)。结论 3D技术应用于脊柱肿瘤的术前计划,术中可以尽可能完整的切除肿瘤组织,同时避免重要血管、神经的损伤,改善了脊柱肿瘤患者手术成功率,改善术后患者生存质量。     

基于颅脑CTA的3D打印技术在颅内动脉瘤夹闭术中的应用

目的 探讨基于颅脑CTA的3D打印技术在颅内动脉瘤夹闭术中的应用效果.方法 回顾性分析2017年1月～2018年9月夹闭术治疗45例颅内动脉瘤的临床资料.依据颅脑CTA数据构建颅内动脉瘤3D打印模型,根据3D模型制定手术方案.结果 3D打印技术测量动脉瘤长度、宽度以及厚度与CTA无明显差异(P＞0.05).45例动脉瘤...