3D打印在布-加综合征介入治疗中应用初步研究

目的 探讨3D打印模型在指导布-加综合征(BCS)血管内介入治疗中的临床应用及教学价值.方法 选取1例典型下腔静脉型BCS患者,通过MR增强扫描提取DICOM格式原始MRA数据,Simpleware软件提取数字化数据并重建获得BCS 3D模型,3D打印机按1∶1比例打印出BCS 3D实体模型.经验丰富的主任医师对BCS 3D打印模型进行模拟介入治疗.结果 成功获取BCS 3D打印模型.在模型上模拟手术操作,主任医师向低年资医师及医学生示范BCS介入治疗.BCS 3D打印模型能较好地模拟BCS介入治疗,指导教学实践促进医患沟通.结论 BCS 3D打印模型可真实地反映下腔静脉及肝静脉空间架构特征,对术者制定手术方案、模拟操作及指导教学实践具有参考价值;可直观地反映病变部位及形态,提高患者对疾病的认识,加强了医患沟通.     

磁共振成像技术在3D打印先天性心脏病建模中的应用

目的:本研究目的是利用不同扫描序列的磁共振图像,通过应用3D打印技术构建儿童心脏模型,探讨磁共振成像在3D打印先天性心脏病心脏建模中的价值。方法:1例1岁的先天性心脏病患儿行1.5T MRI检查,使用Torso并行采集体线圈,扫描序列包括三维稳态自由进动序列和对比增强磁共振血管造影序列的后获得图像资料;通过MIMICS 17.0软件将DICOM数据导入并对感兴趣区域(ROI)图像建模;使用区域生长的分割方法根据图像的不同对比度分割后生成STL文件数据;将数据导入OBJET 260 3D打印机后即完成建模和打印过程。结果:影像诊断为右房内隔膜导致下腔静脉入口狭窄。术中见下腔静脉口处局部内膜增生形成狭窄环。3D打印的模型与影像诊断及术中手术记录描述完全一致。结论:在相同扫描参数的情况下,3D-SSFP相比于CE-MRA空间分辨率更高,使用3D-SSFP序列构建的3D模型能更为清晰地显示右房内隔膜梗阻的空间位置。3D-SSFP可作为构建3D模型的首选磁共振序列。3D打印技术应用于先天性心脏病中清晰显示解剖畸形,将更有效地辅助诊断并应用于优化手术方案,为先天性心脏病患者带来精准化的治疗。     

3D打印技术在颌面部多发骨折术前预测中的应用

目的评价3D打印技术对颌面部多发骨折术前预测的准确性和临床应用价值。方法 2014年6月~2015年3月收治的8名颌面部多发骨折患者,其中男性5例,女性3例;年龄25~58岁,平均43岁。术前行颌面部三维重建CT,将数据输入3D打印机,制成与患者颌面部1∶1的快速成型模型,在模型上模拟骨折手术及骨折固定材料预成型,并在实际手术中对比模型与真实骨折状况的符合程度。结果 3D打印模型可以准确复制面部骨折状况,所有患者实际骨折情况与术前预测对应,手术时间明显缩短,术后面部外形、咀嚼功能恢复良好。结论 3D打印技术具有较高精确性,利用其进行骨折术前预测,可以提高手术准确性,缩短手术时间,并达到良好的修复效果。     

3D打印组合式仿真前列腺模型在前列腺钬激光剜除术培训中的应用

目的:评估3D打印仿真前列腺模型在经尿道前列腺手术培训中的价值。方法:通过应用3D打印技术制作一款经尿道前列腺钬激光剜除术手术培训模型,并应用于前列腺钬激光剜除术培训中。此模型分为前列腺包膜、前列腺左侧叶、右侧叶以及中央叶四个部分,前列腺体积为80 ml(60 mm×50 mm×50mm)。结合"两点一面一线"的手术方法理论,可对初学者进行规范化的手术技术培训,快速地掌握基本的手术技巧。本研究招募15名无经尿道前列腺剜除经验的泌尿外科医师作为培训学员,首先通过讲解手术方式的理论学习,随后进行为期5 d,每日90 min的手术技巧模拟训练。并于第1天与最后1 d对学员在经尿道前列腺剜除虚拟模拟器上进行操作考核,并由1名手术经验丰富的专科医师进行评分,评估培训效果。结果:学员在第1天的操作(手术界面寻找、激光使用、手术操作熟练度)考核评分(满分为10分,最低为0)为:(5.86±1.24)分,(5.42±1.34)分,(5.63±1.5)分。经过5d培训后,学员的操作(手术界面寻找、激光使用、手术镜体操作熟练度)评分为:(7.86±1.52)分,(7.46±1.98)分,(8.12±1.44)分。训练后15名学员在各项操作上均有显著性的提升(手术界面寻找、激光使用、手术镜体操作熟练度均P0.05)结论:3D打印仿真前列腺模型用于前列腺钬激光剜除术培训,可以快速提高学员的操作技能。     

利用核磁共振图像数据进行医学模型3D打印的方法研究及在临床中的应用

目的 探讨利用核磁共振图像数据进行医学模型3D打印的方法及在临床中的应用价值.方法 收集10例健康志愿者磁共振影像数据,其中头部4例、颈椎2例、膝关节3例、肩关节1例,扫描序列均采用三维容积扫描,层厚均小于1 mm,所得到的图像为DICOM格式的原始数据,将这些数据导入MIMICS图像处理软件,通过限定阈值和区域增长等技术精确地分离出待研究的组织,并将图像数据转换为STL格式,最后通过设置合适的3D打印参数进行三维模型打印.结果 利用这10例健康志愿者的磁共振影像数据均制作出了所需要的组织模型.结论 通过该方法制作出的医学实体模型具有较高的真实度和精确度,对于临床医生进行术前疾病评估以及实施模拟手术具有非常大的实用价值.     

3D打印技术在脑干肿瘤手术治疗中临床应用

目的探讨3D打印技术在脑干肿瘤切除手术中的临床应用效果。方法选取沈阳军区总医院2016年4-8月收治的3例脑肿瘤患者为研究对象,术前根据患者的CTA和MRI影像行3D解剖模型重建,结合打印模型行肿瘤切除手术,并观察其手术治疗效果。结果本组3例患者均顺利完成手术,术后恢复良好,并发症较少,肿瘤切除较完全。结论 3D打印技术在脑干肿瘤手术中可以起到明显的指导作用,能有效减少对术区重要血管及结构的损伤,并减少术后并发症。     

3D打印联合影像导航技术辅助内镜下鼻颅底肿瘤切除病例分析

目的探讨3D打印联合影像导航技术在内镜鼻颅底外科治疗中的应用。方法回顾性分析2015年8月至2016年2月由同一术者实施的3D打印联合影像导航系统辅助下内镜鼻颅底手术5例患者的临床资料,术前完成导航准备及3D模型打印,根据影像导航和3D模型指导完成手术,并进行术后处理及随访。结果本组5例鼻颅底肿瘤患者均顺利完成手术,其中,4例行肿瘤全切术,1例中颅窝底脊索瘤患者行减瘤术。术后随访4~12个月,1例肿瘤全切术者因脑脊液鼻漏并颅内感染,最后因动脉瘤破裂死亡,减瘤术者未见肿瘤增长,余3例患者均未见肿瘤复发。结论应用3D打印联合影像导航技术辅助内镜治疗鼻颅底肿瘤可以减少术中并发症及副损伤,符合精准医疗理念。     

计算机辅助虚拟手术设计结合3D打印技术在颌骨重建的应用研究

目的明确计算机辅助虚拟手术设计结合3D打印技术在颌面部骨缺损重建的应用模式及操作规范。方法选取2014—2016年眉山市中医院收治的14例颌骨创伤及肿瘤患者,其中男性9例,女性5例;平均年龄41.5岁。经医患沟通后患者同意采用虚拟手术方式进行术前设计,通过图像数据实现患者颌骨三维重建,利用计算机虚拟手术操作,确定最佳预期设计方案;根据计算机数据通过3D打印技术实现术前、术后模型重建,通过手术比较明确临床应用价值及操作规范。结果通过对14例患者实施术前设计及模型外科,创伤患者手术时间为2~6.5h,肿瘤患者手术时间为3~4.5h。14例患者术前利用3D打印模型制定手术方案,模拟手术步骤,其中13例手术入路及手术导板放置及螺钉植入均与术前方案一致;患者的手术时间较常规手术时间平均缩短近1h。术后随访3~6个月,患者对面部轮廓及咬合关系恢复情况,其中满意9例,较满意4例,不满意1例。结论计算机辅助虚拟手术设计为颌骨修复重建手术提供了重要的手术依据和临床数据;通过3D打印技术可提高手术质量,有效缩短手术时间,减少术中和术后并发症发生率。     

基于Vuforia的卵圆孔穿刺增强现实导航系统可行性研究北大核心CSCD

目的基于Vuforia开发一套颅底卵圆孔增强现实穿刺导航系统,初步探索该系统的可行性。方法获取一组薄层头颅CT图像数据,将图像以DICOM格式导入3D Slicer5.2.1软件中分割出皮肤、骨骼等三维可视化模型,并设计穿刺路径,建立穿刺针模型。将分割好的模型导入Unity3D软件中进行增强现实导航功能以及人机交互开发。再将三维重建的皮肤模型导入Vuforia三维模型目标构建工具中转换为Model Target。最后使用3D打印机打印皮肤轮廓及颅骨模型制作穿刺模具,由4名有卵圆孔穿刺经验的医生和10名无经验的医生分别独立进行5次AR引导穿刺,统计两组医生穿刺花费的时间及5 min内穿刺成功率。结果该穿刺导航系统成功识别了3D打印模具,并将虚拟模型精准稳定地融合在模具表面,医生可以通过屏幕直接观察到颅内骨骼、血管等解剖结构以及穿刺针的位置和角度。人机交互功能可以改变虚拟三维结构的透明度、颜色等属性。两组医生穿刺花费的时间为(3.52±2.78)min,5 min穿刺成功率为86%;其中有经验组穿刺时间(3.27±1.98)min,5 min成功率为95%;无经验组穿刺时间(3.77±2.57)min,5 min穿刺成功率为82%。结论基于Vuforia开发的穿刺导航系统可以实现颅底卵圆孔的定位及穿刺导航,借助该系统医生可以更快速、更直观地学习和实施颅底卵圆孔穿刺。     

CT小肠造影联合虚拟3D打印对EG累及肠壁程度的应用价值

目的 探讨CT小肠造影（CT enterography,CTE）在嗜酸性粒细胞性胃肠炎（Eosinophilic gastroenteritis,EG）的诊断和鉴别诊断中的临床价值,并初步尝试通过联合虚拟3D打印技术观察病变,分析 该检查方法在判断EG肠壁受累程度中的价值。方法选取11例诊断为EG患者的临床及影像学资料。从肠壁累及程度、肠系膜血管、淋巴结等比较分析CT平扫和CTE检查的表现,并使用Mimics软件进行3D打印虚拟建模。结果 CT平扫不能区分EG患者的肠壁累及层次。CTE检出胃肠道黏膜受累11例,胃肠道肌肉受累10例,浆膜受累7例,其中全层受累6例。3D重建和打印技术也可以更加整体的展示病变。结论 与常规CT平扫相比,CTE更能准确判断EG肠壁受累程度。通过Mimics软件实现的三维重建技术可以更好地显示病变,有利于医学诊断和手术方案的制定和教学的应用。     

3D打印技术在髋关节置换术后感染Ⅱ期翻修手术中应用

目的探讨3D打印技术在髋关节置换术后感染Ⅱ期翻修手术中的应用。方法选择2013年6月至2015年12月收治的髋关节置换术后感染需行Ⅱ期翻修手术的患者14例为3D打印组。Ⅰ期已行感染清创、假体取出、抗生素骨水泥占位器植入术,且规范抗感染治疗3~4个月。复查炎性指标正常,髋关节腔穿刺细菌培养阴性后,Ⅱ期行人工髋关节翻修术。术前根据CT扫描得到的数据进行计算机三维建模,通过3D打印技术打印患侧髋臼、股骨及经镜像处理后的健侧股骨近端实体模型,术前预演并依据骨缺损的情况决定翻修假体的选择。同时,随机选取未采用3D打印技术行髋关节置换术后感染Ⅱ期翻修手术的患者14例为对照组。结果 3D打印组平均手术时间为(90.2±25.4)min,对照组为(126.6±28.8)min,3D打印组手术时间明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05)。患者均获随访,随访时间10~36个月,平均20.6个月。术后X线影像检查显示,关节假体位置正确、固定可靠,髋关节功能获得较大改善。3D打印组Harris评分从术前平均(36.8±6.2)分提高到末次随访的平均(84.2±9.6)分,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 3D打印技术在髋关节置换术后感染Ⅱ期翻修手术治疗中,具有实现术前个体化设计、进行手术预演、缩短手术时间、减少医源性损伤、提高手术效率等优点,方法可行,效果良好。     

基于CT薄层扫描数据的3D打印技术在跟骨关节内骨折手术治疗中的应用

目的探讨基于CT薄层扫描数据的数字化设计和3D打印技术在跟骨关节内骨折手术治疗中的诊疗价值。方法选择2015年1月~2016年3月解放军306医院骨科收治的跟骨关节内骨折患者19例,高处坠落伤15例,摔伤3例,道路交通伤1例,均为新鲜单侧闭合性骨折。男性17例,女性2例;年龄21~56岁,平均38.8岁。Sander's分型:Ⅱ型9例,Ⅲ型10例。采用64排螺旋CT行薄层扫描,Mimics软件处理数据,通过阈值分割、区域增长以及蒙板编辑等完成骨折模型的三维重建,利用3D打印技术制作骨折等比例实体模型;在3D打印实体模型基础上制定手术方案,模拟内固定植入手术,最终将模拟钢板位置、钢板预弯、螺钉方向和长度等参数应用于实际手术。结果基于CT薄层扫描数据制作的3D打印实体模型可直观地真实展示跟骨关节内骨折的形态特点,8例患者均在术前模拟操作中明确钢板植入位置、螺钉方向、螺钉长度并完成钢板预塑形,手术过程顺利,术中采用的固定钢板位置、螺钉数量与螺钉长度均与术前计划一致,术后复查X线片显示跟骨关节内骨折复位固定满意,钢板及螺钉在位良好。结论基于CT薄层扫描数据的3D打印技术可快速制作跟骨关节内骨折实体模型,在此基础上完成手术模拟及手术方案设计,其应用于跟骨关节内骨折手术治疗的临床可行性良好。     

3D打印模型与CT三维重建影像辅助手术治疗复杂髋臼骨折的疗效

目的 探讨使用骨折3D打印模型辅助手术与参考骨折处CT 三维重建影像辅助手术治疗复杂髋臼骨折的疗效.方法 回顾性分析2017年10月-2020年9月汉中市中心医院骨关节外科手术治疗复杂髋臼骨折患者60例,男性36例,女性24例;年龄25～64岁,平均41.8岁.根据是否使用3D打印模型分为3D组(34例)及对照组(26...     

3D打印技术联合腹直肌外侧入路手术治疗髋臼骨折

目的探讨3D打印技术联合腹直肌外侧切口在治疗髋臼骨折的可行性和临床疗效。方法回顾性分析2014年1月—2017年12月在广州中医药大学顺德医院采用3D打印技术联合腹直肌外侧切口治疗的髋臼骨折患者,共32例。男性20例,女性12例;年龄17～65岁,平均39. 59岁。术前3D打印骨盆模型、模拟手术并预弯钢板。术中采用腹直肌外侧切口对骨折进行复位、钢板螺钉内固定。记录患者手术时间、术中出血量、切口长度、骨折暴露时间(从切开皮肤到暴露髋臼骨折时间)。应用Matta评价标准评估患者骨折复位情况以及Harris标准评价髋关节功能。结果患者均顺利完成手术。手术时间(148. 00±44. 82) min,术中出血量(445. 31±194. 42) m L,切口长度(7. 88±1. 29) cm,骨折暴露时间(13. 50±2. 71) min。按Matta影像学标准评价术后X线片:优15例,良12例,优良率84. 38%。术后髋关节功能按Harris标准评价:优14例,良10例,可8例,优良率75. 00%。结论 3D打印技术联合腹直肌外侧切口治疗髋臼骨折方法可行,术前3D打印骨盆模型可模拟手术。该入路具有切口小、暴露骨折端快、骨折复位好、出血少等优点。     

利用脂肪抑制三维扰相梯度回波(T1-FFE)序列进行膝关节软骨3D打印的可行性分析

目的 研究脂肪抑制三维扰相梯度回波(T1-FFE)序列在膝关节软骨3D打印中的应用价值及可行性分析.方法 利用脂肪抑制三维扰相梯度回波(T1-FFE)序列进行膝关节软骨成像,并将图像数据进行处理转换成3D打印机可识别的STL格式,然后利用高精度3D打印机进行膝关节软骨打印建模,根据模型的质量以及精确度分析该序列的应用价值.结果 脂肪抑制三维扰相梯度回波(T1-FFE)序列可清晰地显示关节软骨,利用该序列得到的图像数据进行软骨3D打印,可完整精确的打印出软骨模型.结论 利用脂肪抑制三维扰相梯度回波(T1-FFE)序列进行膝关节软骨3D打印可得到理想的三维软骨模型,具有非常实用的临床价值.     

3D打印在复杂主动脉疾病个体化腔内治疗中的应用价值

【摘要】目的：探讨3D打印技术在复杂主动脉疾病个体化腔内治疗中的应用价值。方法：搜集3例复杂主动脉病变,包括病变邻近主动脉弓远端的Stanford B型主动脉夹层（病例1）,病变累及升主动脉但原发破口位于降主动脉的逆撕Stanford A型主动脉夹层（病例2）和解剖迂曲的肾动脉下型腹主动脉瘤（病例3）。通过3D打印模型制定个体化腔内治疗方案。结果：根据3D打印模型制定个体化手术方案,病例1行左锁骨下动脉+左颈总动脉开窗,病例2行单纯腔内修复,病例3行腔内隔绝术;3例患者术中造影均显示无内漏,开窗血管血流通畅,无支架移位、截瘫、神经系统并发症发生。术后随访1年,3例均无内漏,假腔或瘤体血栓机化,无主动脉相关事件发生。结论：3D打印技术有助于复杂主动脉疾病最优化、个体化腔内治疗方案的制定,临床应用前景广泛。     

基于CT增强3D打印技术在腹主动脉瘤和B型主动脉夹层中的应用（附2例报道）

【摘要】目的：评估基于对比增强CT数据能否将复杂主动脉瘤（AA）和主动脉夹层（AD）的解剖结构再现为3D打印模型。方法：对2例主动脉疾病患者的CT增强扫描图像进行后处理并生成主动脉瘤和主动脉夹层的3D打印模型。测量模型成型过程中5个解剖标志处的管腔直径差异。对于主动脉夹层，另外测量主动脉峡部及膈肌水平的真、假腔直径并进行比较。结果：基于增强CT扫描数据，采用热塑材料聚乳酸（PLA）运用熔融沉积成型(FDM）技术制成的3D打印模型，成功地再现了复杂主动脉病变的结构和病理解剖学细节。主动脉夹层及主动脉瘤在3D打印前、后对比增强CT图像上测得的血管横径的平均差异分别为1.1和1.3mm，标准差均为0.5mm。且对于AD模型，3D打印模型和原始CTA图像之间真假腔内径平均横径的差异为0.7mm。结论：3D打印模型对主动脉瘤和主动脉夹层解剖细节的再现有较高价值。但是血管直径仍存在较高的标准差，表明3D打印模型的准确性仍需进一步研究。     

基于双能量CT后处理单能谱模式对肾周脂肪粘连的有效识别及3D打印研究

目的 采用双能量CT(DECT)后处理单能谱(Mono+)模式实现对肾周脂肪粘连(APF)的有效识别及3D打印研究。方法 前瞻性搜集本院泌尿外科于2020年2月至2021年1月间拟行肾部分切除术(PN)的T1期(RENAL评分≥7分)肾癌患者86例，随机分为3D打印组(A组，41例)和常规CT图像组(B组，45例),所有患者均行DECT肾脏三期动态增强扫描，并将A组生成的DICOM格式文件传至DECT后处理工作站，选取Mono+模式对肾周脂肪情况进行识别，并将数据导入至全息可视化3D重组软件，分别进行3D建模及3D打印；B组采用常规CT薄层图像，并以传统胶片的形式进行结果发布。对两组患者的一般人口学特征、围手术期结果进行比较。结果 两组患者的一般人口学特征未见明显差别；采用DECT后处理Mono+模式可有效识别APF,并通过3D打印技术对其进行打印展示；A组在成功实施PN例数上明显多于B组(P<0.05),A组在手术时间、热缺血时间及估计失血量均少于B组(P均<0.001)。结论 基于DECT后处理Mono+模式功能可有效预测APF的发生，并采用3D打印技术对APF区域进行...     

将3D打印技术应用到颅颌面战创伤救治中

颅颌面部战创伤是战伤减员的重要组成部分,加强对颅颌面部战创伤救治的教学是提高我军战场急救水平的迫切需求.随着3D打印技术的发展,3D打印技术已经广泛应用到口腔种植、口腔修复、口腔颌面外科等临床及教学多个领域中.将低成本的3D打印模型引入到颅面部战创伤救治的教学,可以提高颅面部战创伤相关的解剖结构及救治方法的教学效果.颅颌面部战创伤模型的3D打印主要是在标准或损伤后颅颌面部立体光刻(stereolithography,STL)文件上创建模拟出战创伤的损伤形态,利用计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)及3D打印技术制作出损伤模型,再将其用于颅面部战创伤救治的教学中.     

3D打印技术在恶性实体瘤125I粒子植入治疗中的应用

<正>三维(three-dimensional, 3D)打印是一项通过软件控制将计算机辅助设计数据转换为物理对象的技术,可根据患者医学数字影像和通讯(digital imaging and communications in medicine, DICOM)数据来构建任意复杂的几何图形和患者特定的结构^[1]。目前,3D打印技术已被广泛应用于各种医疗领域,包括解剖模型、医疗设备、组织工程和再生医学、药物制剂等^[1]。