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Medicine

Ein personalisiertes 3D-gedrucktes Modell für die präoperative Beurteilung in der Schilddrüsenchirurgie

Published: February 17, 2023 doi: 10.3791/64508
* These authors contributed equally

Summary

Hier wird eine neue Methode zur Erstellung eines personalisierten 3D-gedruckten Modells für die präoperative Beurteilung von Schilddrüsenoperationen vorgeschlagen. Es ist förderlich für präoperative Gespräche und verringert die Schwierigkeit einer Schilddrüsenoperation.

Abstract

Die anatomische Struktur des Operationsgebietes des Schilddrüsenkarzinoms ist komplex. Es ist sehr wichtig, die Lage des Tumors und seine Beziehung zu Kapsel, Luftröhre, Speiseröhre, Nerven und Blutgefäßen vor der Operation umfassend und sorgfältig zu beurteilen. In diesem Artikel wird eine innovative Methode zur Erstellung von 3D-gedruckten Modellen vorgestellt, die auf DICOM-Bildern der Computertomographie (CT) basiert. Wir erstellten ein personalisiertes 3D-gedrucktes Modell der zervikalen Schilddrüsenchirurgie für jede Patientin, die eine Schilddrüsenoperation benötigte, um den Ärzten zu helfen, die wichtigsten Punkte und Schwierigkeiten der Operation zu beurteilen und die Operationsmethoden der wichtigsten Teile als Grundlage auszuwählen. Die Ergebnisse zeigten, dass dieses Modell für die präoperative Diskussion und die Formulierung von Operationsstrategien förderlich ist. Insbesondere durch die deutliche Darstellung der rekurrenten Lage des Kehlkopfnervs und der Nebenschilddrüse im Schilddrüsenoperationsfeld können Verletzungen während der Operation vermieden, die Schwierigkeit der Schilddrüsenoperation verringert und auch die Inzidenz von postoperativem Hypoparathyreoidismus und Komplikationen im Zusammenhang mit rezidivierenden Larynxnervverletzungen verringert werden. Darüber hinaus ist dieses 3D-gedruckte Modell intuitiv und unterstützt die Kommunikation bei der Unterzeichnung der Einwilligungserklärung durch Patienten vor der Operation.

Introduction

Schilddrüsenknoten sind eine der häufigsten endokrinen Erkrankungen, von denen Schilddrüsenkrebs 14 % bis 21 % ausmacht1. Die bevorzugte Behandlung von Schilddrüsenkrebs ist eine Operation. Da sich die Schilddrüse jedoch im vorderen Halsbereich befindet, befinden sich im Operationsbereich wichtige Gewebe und Organe in der Nähe der Schilddrüse, wie z. B. die Nebenschilddrüse, die Luftröhre, die Speiseröhre sowie die großen Gefäße und Nerven des Gebärmutterhalses 2,3, was die Operation relativ schwierig und riskant macht. Die häufigsten chirurgischen Komplikationen sind eine Abnahme der Nebenschilddrüsenfunktion, die durch eine Verletzung der Nebenschilddrüsenfunktion oder eine Fehlresektion verursacht wird, und Heiserkeit, die durch eine rezidivierende Verletzung des Kehlkopfnervsverursacht wird 4. Die Reduzierung der oben genannten chirurgischen Komplikationen ist seit jeher ein Ziel der Chirurgen. Das gebräuchlichste bildgebende Verfahren vor einer Schilddrüsenoperation ist die Ultraschallbildgebung, obwohl die Darstellung der Nebenschilddrüse und des Nervs sehr begrenzt ist5. Darüber hinaus ist die Variation in der Position der Nebenschilddrüse und des Nervus laryngeus recurrens im Bereich der Schilddrüsenchirurgie sehr hoch, was die Identifizierung behindert 6,7. Wenn die anatomische Position jedes Patienten dem Chirurgen durch das Modell in Echtzeit während der Operation deutlich angezeigt werden kann, verringert dies das Operationsrisiko einer Schilddrüsenoperation, verringert die Häufigkeit von Komplikationen und verbessert die Effizienz der Schilddrüsenoperation.

Darüber hinaus ist es auch eine Herausforderung, den Patienten den chirurgischen Ablauf vor der Operation gründlich zu erklären. Einigen unerfahrenen Chirurgen fällt es schwer, den Patienten die genauen Details der Operation zu erklären und zu vermitteln, insbesondere wegen der Komplexität der Schilddrüse und ihrer umgebenden Strukturen. Jeder Patient hat seine eigene, einzigartige anatomische Struktur und seine persönlichen Bedürfnisse8. Daher kann ein personalisiertes 3D-Schilddrüsenmodell, das auf der realen Anatomie des Patienten basiert, Patienten und Ärzten effektiv helfen. Derzeit werden die meisten Produkte auf dem Markt auf der Grundlage von Plandiagrammen in Massenproduktion hergestellt. Durch den Einsatz der 3D-Drucktechnologie zur Erstellung eines patientenspezifischen Modells, das die individuellen medizinischen Bedürfnisse jedes Patienten widerspiegelt, kann dieses Modell verwendet werden, um den tatsächlichen Zustand von Patienten mit Schilddrüsenkrebs zu bewerten und Chirurgen dabei zu helfen, die Art der Krankheit besser mit den Patienten zu kommunizieren.

3D-Druck (oder additive Fertigung) ist eine dreidimensionale Konstruktion, die aus einem computergestützten Konstruktionsmodell oder einem digitalen 3D-Modell9 aufgebaut ist. Es wurde in vielen medizinischen Anwendungen verwendet, z. B. in medizinischen Geräten, anatomischen Modellen und Arzneimittelformulierungen10. Im Vergleich zur herkömmlichen Bildgebung ist ein 3D-Druckmodell besser sichtbar und besser lesbar. Daher wird der 3D-Druck zunehmend in modernen chirurgischen Eingriffen eingesetzt. Zu den häufig verwendeten 3D-Drucktechnologien gehören der Druck auf der Basis der Bottichpolymerisation, der Druck auf Pulverbasis, der Druck auf Tintenstrahlbasis und der Druck auf Extrusionsbasis11. Beim Druck auf Basis der Bottichpolymerisation wird eine bestimmte Wellenlänge des Lichts auf einen Lauf mit lichthärtendem Harz gestrahlt, der das Harz Schicht für Schicht lokal aushärtet. Es hat die Vorteile der Materialeinsparung und des schnellen Drucks. Der pulverbasierte Druck beruht auf lokalisierter Erwärmung, um das Pulvermaterial für eine dichtere Struktur zu verschmelzen, führt aber auch zu einer deutlichen Erhöhung der Druckzeit und -kosten und wird derzeit nur begrenzt eingesetzt12. Beim Inkjet-basierten Druck werden Tröpfchen Schicht für Schicht präzise auf das Substrat gesprüht. Diese Technologie ist die ausgereifteste und hat die Vorteile einer hohen Materialkompatibilität, kontrollierbarer Kosten und einer schnellen Druckzeit13. Beim extrusionsbasierten Druck werden Materialien wie Lösungen und Suspensionen durch Düsen extrudiert. Diese Technik nutzt Zellen und hat daher die höchsten Fähigkeiten zur Nachahmung von Weichgewebe. Aufgrund der höheren Kosten und der Bioaffinität wird es hauptsächlich im Bereich des Tissue Engineering und seltener in chirurgischen Organmodellen eingesetzt14.

Daher haben wir uns für die Drucktechnologie "White Jet Process" entschieden, basierend auf der Komplexität der Schilddrüse und ihrer umgebenden Strukturen sowie dem Operationsplan. Diese Technologie kombiniert die Vorteile des Drucks auf Basis der Bottichpolymerisation und des Tintenstrahldrucks und bietet hohe Präzision, schnellen Druck und niedrige Kosten, wodurch sie sich gut für die Schilddrüsenchirurgie eignet. Ziel dieses Protokolls ist es, ein 3D-gedrucktes Schilddrüsenkrebsmodell zu erstellen, die Prognose der Patienten zu verbessern, indem ausreichende Informationen über die anatomische Struktur und Variation der Patienten bereitgestellt werden, und Ärzte und Patienten besser über alle Bedingungen im Zusammenhang mit dem chirurgischen Prozess zu informieren.

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Protocol

Für diese Studie war weder eine Genehmigung noch eine Zustimmung der Patienten zur Verwendung und Veröffentlichung ihrer Daten erforderlich, da alle Daten und Informationen in dieser Studie und im Video anonymisiert wurden.

1. Erhebung von Bilddaten

  1. Scannen Sie die Schilddrüse des Patienten mittels erweiterter Computertomographie (CT), um die Bilddaten im DICOM-Format zu erhalten. Stellen Sie sicher, dass dieser Vorgang innerhalb von 1 Woche vor der Operation durchgeführt wird, und kontrollieren Sie die Scheibendicke so, dass sie ≤1 mm beträgt.

2. Verarbeitung von DICOM-Daten

  1. Importieren Sie die gescannten Patientenbilddaten in die Software (siehe Materialtabelle) und stellen Sie den entsprechenden Schwellenwert entsprechend der Differenz des Grauwerts zwischen der Schilddrüse und den umliegenden Geweben oder Organen ein. Da unterschiedliche Grauwerte Unterschiede in der Dichte verschiedener Bereiche des menschlichen Körpers widerspiegeln, stellen Sie den Graustufenschwellenwert (Einheit: hu; in der Software) auf 226-1.500 ein, um das Knochenbild darzustellen. Stellen Sie den Schwellenwert auf -200-226 ein, um das Schilddrüsenbild anzuzeigen. Lassen Sie die Software den eingerahmten Bereich automatisch identifizieren oder skizzieren Sie manuell die Grenze des Zielbereichs, wenn die Erkennung nicht zufriedenstellend ist.
    HINWEIS: Mimics wählt automatisch die Schilddrüsenregion aus und verwendet die 3D-Region-Wachstumstechnologie, um das Bild zu segmentieren und die 3D-Rekonstruktion zu berechnen. Gleichzeitig wird das 3D-Bild optimiert, um die Rauheit und das Gefühl von Schritten zu reduzieren, um ein natürliches, glattes und authentisches digitales 3D-Visualisierungsmodell zu erhalten, das eine einfachere Betrachtung des 3D-Modells für Chirurgen ermöglicht.
  2. Generieren Sie STL-Dateien aus dem rekonstruierten Datenmodell. Wählen Sie das rekonstruierte Modell in der Software aus, klicken Sie im Dateidock auf Exportieren und wählen Sie STL als Exportdateiformat. Generieren Sie abschließend die STL-Dateien erfolgreich.

3. Wechselwirkung zwischen Medizintechnik und Medizintechnik

  1. Senden Sie die Vorschau des rekonstruierten 3D-Modells an die Ärzte, die die angewandten Anforderungen und die anatomische Struktur des 3D-Modells bestätigen und dem Modellierungsingenieur Feedback geben, wenn eine Änderung erforderlich ist. Nachdem Sie die Bestätigungen der Ärzte erhalten haben, fahren Sie mit der Produktionsvorbereitungsphase fort.

4.3D Drucken (Zusatzdatei 1)

  1. Übertragen Sie die STL-Dateidaten auf den farbigen Material-3D-Drucker und vervollständigen Sie die Parametervoreinstellungen (z. B. Druckmodus, Schnittstrichdicke, Stützmethode und Modellfärbung) über die unterstützende 3D-Druck-Slicing-Software.
    1. Wählen Sie das Druckmodell entsprechend der Art des Endprodukts aus (Farbdruckmodelle verwenden in der Regel die White-Jet-Prozesstechnologie, während lichtempfindliches Kunstharz in der Regel die digitale Lichtverarbeitung verwendet).
    2. Wählen Sie den Parameter für die Strichdicke entsprechend der Dicke der Produkte (hier von 24 μm bis 36 μm).
    3. Wählen Sie die Stützmethode entsprechend der Feinheit des Druckmodells: Gesamtstütze (besserer Schutz und weniger Beschädigung feiner Details) oder Teilstütze (die Material spart).
    4. Wählen Sie die Modellfarbe mit der Farbpalettenfunktion des Druckers aus. Vereinheitlichen Sie die Arterien mit roter Farbe 255 und die Venen mit blauer Farbe 255.
      HINWEIS: Da andere Teile, wie z. B. die Tumorläsion, nicht streng standardisiert sind, können Chirurgen eine Farbe nach ihren Bedürfnissen oder Vorlieben auswählen.
  2. Füllen Sie hartes, lichthärtendes Harz in den 3D-Drucker ein (siehe Ergänzende Tabelle S1), debuggen Sie die Druckplattform und drucken Sie mit der White Jet Process-Technologie. Nehmen Sie nach dem Drucken das vorläufig gedruckte Schilddrüsenmodell heraus.
    HINWEIS: Die White-Jet-Prozesstechnologie basiert auf dem Prinzip des Tintenstrahldrucks, bei dem eine dünne Schicht lichtempfindlichen Harzes in einem Strahl ausgedruckt und dann mit einer bestimmten Wellenlänge von UV-Licht bestrahlt wird, was eine schnelle Polymerisationsreaktion und Aushärtung des lichtempfindlichen Harzes bewirkt. Dieser Prozess wird Schicht für Schicht abgeschlossen, bis der Druck abgeschlossen ist.

5. Nachbehandlung

  1. Subtrahieren Sie die Stützstruktur des vorläufig gedruckten Schilddrüsenmodells. Schleifen, lackieren und härten Sie das Halbzeug aus, um ein individualisiertes isometrisches 3D-gedrucktes Schilddrüsenmodell im Verhältnis 1:1 zu erhalten.
    1. Subtrahieren der Stützstruktur
      1. Brechen Sie mit Handschuhen die Umhüllungsstützen um das vorläufige Modell auseinander und entfernen Sie den größten Teil des Hauptkörpers der Tragstruktur.
      2. Legen Sie das Modell für eine 15-minütige Reinigung in einen Ultraschallreiniger mit Ca(OH)2-Laugenlösung.
      3. Legen Sie das Modell in ein nasses Sandstrahlgerät und spülen Sie es ab, bis der Rest der Stützstruktur auf der Oberfläche abgewaschen ist.
    2. Reibend
      1. Schleifen Sie das Modell mit einer elektrischen Schleifmaschine, Feile oder Schleifscheibe.
    3. Lackierung
      Anmerkungen: Dieser Prozess besteht aus Sprühen und manuellem Lackieren.
      1. Sprühen Sie den Lack in großflächige Farbblöcke auf die Hälfte der Oberfläche des Modells. Streichen Sie die kleinflächigen Farbblöcke manuell mit Lack.
    4. Heilend
      1. Legen Sie das Modell für 30 s Aushärtung in eine UV-Härtungsmaschine.
      2. Nehmen Sie das Modell heraus und reinigen Sie es mit 95%igem Alkohol.
        HINWEIS: Nachdem sich der Alkohol vollständig verflüchtigt hat, ist die Produktion beendet.

6. Lieferung

  1. Verpacken Sie das Schilddrüsenmodell und führen Sie die Lieferung an die Chirurgen vor der Operation durch.

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Representative Results

In diesem Artikel wird ein Protokoll für die Erstellung personalisierter 3D-gedruckter Modelle der Schilddrüse von Patienten vorgestellt. Abbildung 1 zeigt ein Flussdiagramm zur Erstellung eines personalisierten 3D-gedruckten Modells für die Schilddrüse von Patienten. Abbildung 2 zeigt das personalisierte 3D-gedruckte Modelldruckgerät für die Schilddrüse von Patienten. Abbildung 3 zeigt die Softwareschnittstelle zur Erstellung eines personalisierten 3D-gedruckten Modells für Schilddrüsenpatienten. Die gezeigte Benutzeroberfläche wird im Video detailliert beschrieben. Abbildung 4 zeigt das fertige Produkt des personalisierten 3D-gedruckten Modells der Schilddrüse von Patienten. Es zeigt verschiedene anatomische Ebenen und Zustände des 3D-Modells desselben Patienten. Links ist der Bereich der Schilddrüsenchirurgie nach der Muskelentfernung zu sehen. Auf der rechten Seite befindet sich der Bereich der Schilddrüsenchirurgie, der vom M. sternocleidomastoideus umhüllt ist. Abbildung 5 zeigt den Fall eines Schilddrüsenkrebspatienten, bei dem vor der Operation ein vollständiges 3D-gedrucktes Modell der Schilddrüsenregion mittels erweiterter CT erstellt wurde. A ist der koronale Schnitt, B ist der Querschnitt und C ist der sagittale Schnitt des CT-Scans des Patienten. D zeigt das 3D-Modell, das auf der Grundlage des CT erstellt und gedruckt wurde. Basierend auf der CT wird der Querschnitt jedes CT-Scans überlagert, um ein 3D-Modell zu erstellen. Im Vergleich zur herkömmlichen CT ist es stereoskopischer und intuitiver und kann durch 360°-Drehung beobachtet werden.

Figure 1
Abbildung 1: Das Flussdiagramm zur Erstellung eines personalisierten 3D-gedruckten Modells für Schilddrüsenkrebspatienten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 2
Abbildung 2: Das personalisierte 3D-gedruckte Modellgerät für Schilddrüsenkrebspatienten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 3
Abbildung 3: Die Softwareschnittstelle zur Erstellung eines personalisierten 3D-gedruckten Modells für Schilddrüsenkrebspatienten. Die gezeigte Benutzeroberfläche wird im Video detailliert beschrieben. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 4
Abbildung 4: Das fertige Produkt des personalisierten 3D-gedruckten Modells von Schilddrüsenkrebspatienten (das gleiche Modell auf der linken und rechten Seite). Links ist der Bereich der Schilddrüsenchirurgie nach der Muskelentfernung zu sehen. Auf der rechten Seite befindet sich der Bereich der Schilddrüsenchirurgie, der vom M. sternocleidomastoideus umhüllt ist. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Figure 5
Abbildung 5: Der Fall eines Schilddrüsenkrebspatienten, der vor der Operation ein 3D-gedrucktes Modell der Schilddrüsenregion durch erweiterte CT anfertigte. A ist der koronale Schnitt des CT-Scans des Patienten. B ist der Querschnitt des CT-Scans des Patienten. C ist der sagittale Schnitt des CT-Scans des Patienten. D zeigt das 3D-Modell, das auf der Grundlage des CT-Scans erstellt und gedruckt wurde. Basierend auf der CT wird der Querschnitt jedes CT-Scans überlagert, um ein 3D-Modell zu erstellen. Im Vergleich zur herkömmlichen CT ist es stereoskopischer und intuitiver und kann durch 360°-Drehung beobachtet werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Zusatzdatei 1: Produktion und Verpackung jedes Modells von kundenspezifischen 3D-gedruckten Vollfarb-Schilddrüsenmodellen. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Tabelle S1: Technische Spezifikationen des farbigen Multimaterial-3D-Druckers. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

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Discussion

Ultraschall ist für die meisten Patienten, die sich einer Schilddrüsenoperation unterziehen, möglicherweise das einzige präoperative bildgebende Verfahren15. In einigen gut differenzierten Fällen kann es jedoch zu fortgeschrittenen Erkrankungen kommen, die in das umliegende Gewebe oder Organe eindringen und die Operation behindern16. Dieses Modell ist möglicherweise besser für Patienten mit weit fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs geeignet. Wenn die Krankheit fortschreitet, ist eine zusätzliche CT-Untersuchung für die weitere Diagnose hilfreich. Dieses Modell basiert auf CT-Scans, die mehr anatomische und morphologische Informationen liefern als das derzeit zugängliche serienmäßig hergestellte Phantom der Schilddrüse. Es kann auch die Beziehung zwischen dem Schilddrüsentumor und der Schilddrüse sowie die Beziehung zwischen dem Schilddrüsentumor und dem umgebenden Gewebe deutlich zeigen.

Das resultierende Modell kann verwendet werden, um größere strukturelle Veränderungen und Fehlbildungen vor der Operation vorherzusagen. In der klinischen Praxis verbessert es die Effizienz der personalisierten chirurgischen Beurteilung durch Ärzte für verschiedene Patienten erheblich. Die Erfahrungen der Chirurgen zeigten, dass dieses Modell die Unvorhersehbarkeit der Operation reduzierte und die Operationszeit verkürzte. Die Bedeutung dieses Modells besteht darin, die Prognose der Patienten zu verbessern, indem es ausreichende Informationen über die eigene anatomische Struktur und Variation des Patienten liefert und die postoperativen Ergebnisse, einschließlich Komplikationen, die mit dem natürlichen Operationsprozess zusammenhängen können, besser versteht und ein echtes Schilddrüsenphantom herstellt, das die CT-basierte anatomische Struktur widerspiegelt.

Darüber hinaus kann die Erstellung eines 3D-gedruckten Schilddrüsenkrebsmodells den Patienten helfen, ihre gesundheitlichen Probleme besser zu verstehen, und den Ärzten helfen, den besten Behandlungsplan vorzuschlagen. Frühere Studien zeigten, dass die Verwendung von 3D-gedruckten Modellen in der medizinischen Ausbildung die Wirkung der Ausbildung verbesserte17,18,19. In einer Studie wurde die 3D-Drucktechnologie eingesetzt, um die Klassifizierung von Hüftpfannenfrakturen zu lehren, da diese komplexen anatomischen Knochenstrukturen eine genaue chirurgische Planung und Bestätigung erfordern17. In einer früheren Studie wurde ein 3D-gedrucktes halbes Becken für die präoperative Planung verwendet und durch die Schulung unerfahrener Chirurgen positive Ergebnisse erzielt18. In einer anderen Studie wurden 3D-gedruckte Lippen-Kiefer-Gaumenspaltenmodelle als Lehrmittel verwendet, die ein besseres Verständnis verschiedener Patientenszenarien ermöglichen können19. Für Patienten mit Schilddrüsenkrebs können 3D-gedruckte Modelle von Patienten vor der Operation den Patienten helfen, besser zu verstehen, was ihre Operation beinhaltet. Darüber hinaus steigerte dieses Modell auch das Interesse unerfahrener Kliniker an Schilddrüsenerkrankungen, was der Selbstaufklärung der Kliniker half, bevor sie den Patienten den Zustand und das Verfahren erklärten, um die Qualität der Behandlung und der Operationsplanung zu verbessern.

Wir haben einen Fragebogen verwendet, um die Nützlichkeit von personalisierten 3D-gedruckten Schilddrüsenmodellen zu bewerten. Wir haben die Patienten gefragt, was sie von der Verwendung von 3D-gedruckten Schilddrüsenmodellen halten. Die Patienten zeigten die höchsten Werte in den Bereichen "Verständnis der Krankheit" (71,7 %), gefolgt von "Gesamtzufriedenheit" (17,0 %), "Verständnis der Operation" (11,3 %) und "wertlos" (0 %). Diese Ergebnisse zeigten, dass die 3D-Modellierungstechnologie für den Anatomieunterricht wertvoll sein kann. Die Darstellung der Lagebeziehung zwischen Tumor und Schilddrüse dürfte der größte Vorteil dieses 3D-gedruckten Modells sein.

Die Zeit, die für die Herstellung von 3D-gedruckten Modellen benötigt wird, einschließlich Modellierungs- und Druckzeit, ist eine der Haupteinschränkungen, obwohl der 3D-Druck in die moderne medizinische Praxis integriert wurde. Der Designprozess für das Replikationsmodell der Pulmonalarterien dauerte 8 Stunden, während der Druckprozess 97 Stunden und 14 Minuten dauerte. Obwohl zahlreiche Studien zu patientenspezifischen (d. h. personalisierten) Modellierungstechniken für verschiedene anatomische Lokalisationen oder Zwecke (z. B. chirurgische Leitlinien oder klinisches Training) durchgeführt wurden20,21,22,23, wurde ihr Wert im klinischen Umfeld nur in wenigen Studien nachgewiesen16,24,25 . In dieser Hinsicht bestand der Vorteil dieses Modells darin, dass wir die Zeit für die Erstellung personalisierter 3D-Modelle verkürzen konnten. Die Erstellung unseres Schilddrüsenmodells dauerte nur 3 Stunden und der Druck 8 Stunden.

Eine Einschränkung dieser Studie besteht darin, dass das Modell auf der Kopf-Hals-CT-Untersuchung von Schilddrüsenkrebspatienten basierte, die an dieser Studie teilnahmen, was zusätzliche Kosten verursacht. Gleichzeitig verursachen 3D-gedruckte Modelle auch zusätzliche Kosten. Daher können in der zukünftigen Forschung patientenspezifische personalisierte Druckmodelle für einzigartige Patientenfälle erstellt werden, die die individuellen Informationen über die Schilddrüse und das umgebende Gewebe enthalten, mit denen die auf jeden Patienten zugeschnittenen Verfahren und die Vorteile dieses 3D-Modells erläutert werden können. Darüber hinaus sollten auch die zusätzlichen Kosten berücksichtigt werden, die Patienten zahlen müssen. Diese Kosten müssen gegen den tatsächlichen Nutzen des Modells und die zusätzlichen Kosten, die die Patienten zahlen, abgewogen werden.

Zusammenfassend wurde eine neue Methode zur Erstellung eines personalisierten 3D-gedruckten Modells für die präoperative Beurteilung von Schilddrüsenoperationen vorgeschlagen, die der präoperativen Diskussion förderlich ist und die Schwierigkeit der Schilddrüsenoperation reduziert.

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Disclosures

Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

Acknowledgments

Diese Studie wurde vom Gesundheitsausschuss der Provinz Sichuan (Zuschuss Nr. 20PJ061), der National Natural Science Foundation of China (Zuschuss Nr. 32101188) und dem Allgemeinen Projekt der Abteilung für Wissenschaft und Technologie der Provinz Sichuan (Zuschuss Nr. 2021YFS0102), China, unterstützt.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3D color printer Zhuhai Sina 3D Technology Co J300PLUS Function support: automatic optimized placement, automatic model typesetting, automatic generation support, real-time layered edge cutting and printing, slice export, custom color thickness, custom placement / scaling, man hour evaluation, material consumption evaluation, print status monitoring, material remaining display, changing materials and colors, managing work queues, full / semi enclosed printing, automatic detection of model interference, layer preview, automatic pause of ink shortage, power failure to resume printing Automatic cleaning nozzle, automatic channel adaptation, ink change, automatic cleaning pipeline, follow-up laying. Range of optional materials: RGD series transparent molding materials, RGD series opaque molding materials, FLX series soft molding materials, ABS like series molding materials, high temperature resistant molding materials, Med series molding materials (first-class medical record certification), ordinary supporting materials, water-soluble supporting materials.
Mimics 21.0 software  Materialise, Belgium DICOM data processing

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Li, P., Chen, Y., Zhao, W., Huang,More

Li, P., Chen, Y., Zhao, W., Huang, Z., Zhu, J. A Personalized 3D-Printed Model for Preoperative Evaluation in Thyroid Surgery. J. Vis. Exp. (192), e64508, doi:10.3791/64508 (2023).

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