Name: Ein personalisiertes 3D-gedrucktes Modell für die präoperative Beurteilung in der Schilddrüsenchirurgie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-02-17T13:50:00.000+00:00
Duration: 4 min 42 s
Description: Erfahren Sie, wie personalisierte 3D-gedruckte Modelle die präoperative Beurteilung in der Schilddrüsenchirurgie verbessern. Diese Methode nutzt CT-Daten zur Visualisierung anatomischer Strukturen und steigert die chirurgische Sicherheit.

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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.

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
<ol><li>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.</li>
</ol>2. Verarbeitung von DICOM-Daten
<ol><li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>3. Wechselwirkung zwischen Medizintechnik und Medizintechnik
<ol><li>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.</li>
</ol>4.3D Drucken (Zusatzdatei 1)
<ol><li>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.<ol><li>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).</li>
		<li>Wählen Sie den Parameter für die Strichdicke entsprechend der Dicke der Produkte (hier von 24 μm bis 36 μm).</li>
		<li>Wählen Sie die Stützmethode entsprechend der Feinheit des Druckmodells: Gesamtstütze (besserer Schutz und weniger Beschädigung feiner Details) oder Teilstütze (die Material spart).</li>
		<li>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.</li>
	</ol></li>
	<li>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.</li>
</ol>5. Nachbehandlung
<ol><li>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.<ol><li>Subtrahieren der Stützstruktur<ol><li>Brechen Sie mit Handschuhen die Umhüllungsstützen um das vorläufige Modell auseinander und entfernen Sie den größten Teil des Hauptkörpers der Tragstruktur.</li>
			<li>Legen Sie das Modell für eine 15-minütige Reinigung in einen Ultraschallreiniger mit Ca(OH)2-Laugenlösung.</li>
			<li>Legen Sie das Modell in ein nasses Sandstrahlgerät und spülen Sie es ab, bis der Rest der Stützstruktur auf der Oberfläche abgewaschen ist.</li>
		</ol></li>
		<li>Reibend<ol><li>Schleifen Sie das Modell mit einer elektrischen Schleifmaschine, Feile oder Schleifscheibe.</li>
		</ol></li>
		<li>Lackierung Anmerkungen: Dieser Prozess besteht aus Sprühen und manuellem Lackieren.<ol><li>Sprühen Sie den Lack in großflächige Farbblöcke auf die Hälfte der Oberfläche des Modells. Streichen Sie die kleinflächigen Farbblöcke manuell mit Lack.</li>
		</ol></li>
		<li>Heilend<ol><li>Legen Sie das Modell für 30 s Aushärtung in eine UV-Härtungsmaschine.</li>
			<li>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.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
</ol>6. Lieferung
<ol><li>Verpacken Sie das Schilddrüsenmodell und führen Sie die Lieferung an die Chirurgen vor der Operation durch.</li>
</ol>

<ol><li>Haugen, B. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2015+American+Thyroid+Association+management+guidelines+for+adult+patients+with+thyroid+nodules+and+differentiated+thyroid+cancer%3A+The+American+Thyroid+Association+Guidelines+Task+Force+on+thyroid+nodules+and+differentiated+thyroid+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Thyroid%22%5BJournal%5D)">2015 American Thyroid Association management guidelines for adult patients with thyroid nodules and differentiated thyroid cancer: The American Thyroid Association Guidelines Task Force on thyroid nodules and differentiated thyroid cancer.</a> Thyroid. 26 (1), 1-133 (2016).</li>
<li>Kim, Y. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+adjuvant+external+beam+radiation+therapy+for+papillary+thyroid+carcinoma+invading+the+trachea%5BTitle%5D)+AND+%22Radiation+Oncology+Journal%22%5BJournal%5D)">The role of adjuvant external beam radiation therapy for papillary thyroid carcinoma invading the trachea.</a> Radiation Oncology Journal. 35 (2), 112-120 (2017).</li>
<li>Wang, L. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Operative+management+of+locally+advanced%2C+differentiated+thyroid+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Surgery%22%5BJournal%5D)">Operative management of locally advanced, differentiated thyroid cancer.</a> Surgery. 160 (3), 738-746 (2016).</li>
<li>Poppe, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MANAGEMENT+OF+ENDOCRINE+DISEASE%3A+Thyroid+and+female+infertility%3A+more+questions+than+answers%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Endocrinology%22%5BJournal%5D)">MANAGEMENT OF ENDOCRINE DISEASE: Thyroid and female infertility: more questions than answers.</a> European Journal of Endocrinology. 184 (4), 123-135 (2021).</li>
<li>Alexander, L. F., Patel, N. J., Caserta, M. P., Robbin, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thyroid+ultrasound%3A+diffuse+and+nodular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Radiologic+Clinics+of+North+America%22%5BJournal%5D)">Thyroid ultrasound: diffuse and nodular disease.</a> Radiologic Clinics of North America. 58 (6), 1041-1057 (2020).</li>
<li>Chambers, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiratory+variation+predicts+optimal+endotracheal+tube+placement+for+intra-operative+nerve+monitoring+in+thyroid+and+parathyroid+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Surgery%22%5BJournal%5D)">Respiratory variation predicts optimal endotracheal tube placement for intra-operative nerve monitoring in thyroid and parathyroid surgery.</a> World Journal of Surgery. 39 (2), 393-399 (2015).</li>
<li>Ling, X. Y., Smoll, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systematic+review+of+variations+of+the+recurrent+laryngeal+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Anatomy%22%5BJournal%5D)">A systematic review of variations of the recurrent laryngeal nerve.</a> Clinical Anatomy. 29 (1), 104-110 (2016).</li>
<li>Qiu, K., Haghiashtiani, G., McAlpine, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printed+organ+models+for+surgical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">3D printed organ models for surgical applications.</a> Annual Review of Analytical Chemistry. 11 (1), 287-306 (2018).</li>
<li>Tejo-Otero, A., Buj-Corral, I., Fenollosa-Artés, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+in+medicine+for+preoperative+surgical+planning%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">3D printing in medicine for preoperative surgical planning: a review.</a> Annals of Biomedical Engineering. 48 (2), 536-555 (2020).</li>
<li>Jang, J., Yi, H. G., Cho, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printed+tissue+models%3A+present+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomaterials+Science+%26+Engineering%22%5BJournal%5D)">3D printed tissue models: present and future.</a> ACS Biomaterials Science & Engineering. 2 (10), 1722-1731 (2016).</li>
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<li>Hong, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Usefulness+of+a+3D-printed+thyroid+cancer+phantom+for+clinician+to+patient+communication%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Surgery%22%5BJournal%5D)">Usefulness of a 3D-printed thyroid cancer phantom for clinician to patient communication.</a> World Journal of Surgery. 44 (3), 788-794 (2020).</li>
<li>Doucet, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modelling+and+manufacturing+of+a+3D+printed+trachea+for+cricothyroidotomy+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Cureus%22%5BJournal%5D)">Modelling and manufacturing of a 3D printed trachea for cricothyroidotomy simulation.</a> Cureus. 9 (8), 1575(2017).</li>
<li>Lim, P. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+3D+printed+models+in+resident+education+for+the+classification+of+acetabulum+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Surgical+Education%22%5BJournal%5D)">Use of 3D printed models in resident education for the classification of acetabulum fractures.</a> Journal of Surgical Education. 75 (6), 1679-1684 (2018).</li>
<li>Al Ali, A. B., Griffin, M. F., Calonge, W. M., Butler, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluating+the+use+of+cleft+lip+and+palate+3D-printed+models+as+a+teaching+aid%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Surgical+Education%22%5BJournal%5D)">Evaluating the use of cleft lip and palate 3D-printed models as a teaching aid.</a> Journal of Surgical Education. 75 (1), 200-208 (2018).</li>
<li>Chan, H. H. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+rapid+prototyping+for+otolaryngology-head+and+neck+surgery%3A+applications+in+image-guidance%2C+surgical+simulation+and+patient-specific+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">3D rapid prototyping for otolaryngology-head and neck surgery: applications in image-guidance, surgical simulation and patient-specific modeling.</a> PLoS One. 10 (9), 0136370(2015).</li>
<li>Craft, D. F., Howell, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+fabrication+of+a+full-scale%2C+sagittal-sliced%2C+3D-printed%2C+patient-specific+radiotherapy+phantom%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Clinical+Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Preparation and fabrication of a full-scale, sagittal-sliced, 3D-printed, patient-specific radiotherapy phantom.</a> Journal of Applied Clinical Medical Physics. 18 (5), 285-292 (2017).</li>
<li>Hong, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+personalized+and+realistic+educational+thyroid+cancer+phantom+based+on+CT+images%3A+An+evaluation+of+accuracy+between+three+different+3D+printers%5BTitle%5D)+AND+%22Computers+in+Biology+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Development of a personalized and realistic educational thyroid cancer phantom based on CT images: An evaluation of accuracy between three different 3D printers.</a> Computers in Biology and Medicine. 113, 103393(2019).</li>
<li>Hazelaar, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+3D+printing+techniques+to+create+an+anthropomorphic+thorax+phantom+for+medical+imaging+purposes%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Using 3D printing techniques to create an anthropomorphic thorax phantom for medical imaging purposes.</a> Medical Physics. 45 (1), 92-100 (2018).</li>
<li>Tack, P., Victor, J., Gemmel, P., Annemans, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D-printing+techniques+in+a+medical+setting%3A+a+systematic+literature+review%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Engineering+Online%22%5BJournal%5D)">3D-printing techniques in a medical setting: a systematic literature review.</a> Biomedical Engineering Online. 15 (1), 115(2016).</li>
<li>Bernhard, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Personalized+3D+printed+model+of+kidney+and+tumor+anatomy%3A+a+useful+tool+for+patient+education%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Urology%22%5BJournal%5D)">Personalized 3D printed model of kidney and tumor anatomy: a useful tool for patient education.</a> World Journal of Urology. 34 (3), 337-345 (2016).</li>
</ol>

Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

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,...

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.

<table><tbody><tr><td>3D-Farbdrucker</td><td>Zhuhai Sina 3D Technology Co</td><td>J300PLUS</td><td>Funktionsunterstützung: automatische optimierte Platzierung, automatischer Modellsatz, automatische Generierungsunterstützung, Echtzeit-Schichtschneiden und -drucken, Scheibenexport, benutzerdefinierte Farbstärke, benutzerdefinierte Platzierung / Skalierung, Bewertung von Arbeitsstunden, Bewertung des Materialverbrauchs, Überwachung des Druckstatus, Anzeige des verbleibenden Materials, Ändern von Materialien und Farben, Verwalten von Arbeitswarteschlangen, vollständig / halb geschlossen Drucken, automatische Erkennung von Modellinterferenzen, Layer-Vorschau, automatisches Anhalten des Tintenmangels, Stromausfall zum Fortsetzen des Druckvorgangs Automatische Reinigungsdüse, automatische Kanalanpassung, Tintenwechsel, automatische Reinigungspipeline, Nachverlegung. Auswahl an optionalen Materialien: transparente Formmaterialien der RGD-Serie, undurchsichtige Formmaterialien der RGD-Serie, weiche Formmaterialien der FLX-Serie, ABS-ähnliche Serienformmaterialien, hochtemperaturbeständige Formmaterialien, Formmaterialien der Med-Serie (erstklassige Zertifizierung für Krankenakten), gewöhnliche Stützmaterialien, wasserlösliche Stützmaterialien.</td></tr><tr><td>Mimics 21.0 Software&nbsp;</td><td>Materialise, Belgien</td><td></td><td>DICOM-Datenverarbeitung</td></tr></tbody></table>

ein personalisiertes 3d-gedrucktes modell für die präoperative beurteilung in der schilddrüsenchirurgie

A Personalized 3D-Printed Model for Preoperative Evaluation in Thyroid Surgery

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.

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...

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.

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

The anatomic structure of the surgical area of thyroid cancer is complex. It is very important to comprehensively and carefully evaluate the tumor ...

Ziel dieser Studie ist es, die präoperative Beurteilung, die Patientenkommunikation und die chirurgische Sicherheit der Schilddrüsenchirurgie durch personalisierte 3D-Schilddrüsenmodelle zu verbessern. Mit dieser Technik kann die Beziehung zwischen der Schilddrüse und den umgebenden Strukturen mit weniger Zeit und Kosten sehr tapfer wiederhergestellt werden. Wenn wir hochpräzise 3D-Bilder oder personalisierte 3D-Modelle erhalten können, können sie erfüllt werden.Zum Beispiel Leberoperationen. Scannen Sie zunächst die Schilddrüse des Patienten mittels erweiterter Computertomographie, um die Bilddaten im DICOM-Format zu erhalten. Importieren Sie die gescannten Bilddaten in die Software 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 Intensität verschiedener Bereiche des menschlichen Körpers widerspiegeln, stellen Sie den Graustufenschwellenwert auf 226 bis 1500 ein, um das Knochenbild darzustellen, und legen Sie den Schwellenwert auf minus 200 bis 226 fest, 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. Generieren Sie STL-Dateien aus dem rekonstruierten Datenmodell.Nachdem Sie die Genehmigung des Arztes für das rekonstruierte 3D-Modell erhalten haben, übertragen Sie die STL-Dateidaten auf den 3D-Drucker für buntes Material, um die Parametervoreinstellungen über die unterstützende 3D-Druck-Slicing-Software festzulegen. Wählen Sie das Druckmodell entsprechend der Art der fertigen Produkte aus. Farbdruckmodelle verwenden in der Regel die White-Jet-Prozesstechnologie.Während lichtempfindliches Harz digitale Lichtprozession verwendet. Wählen Sie den Parameter für die Strichstärke entsprechend der Dicke der Produkte aus. Hier 23 bis 36 Mikrometer.Wählen Sie die Stützmethode entsprechend der Feinheit des Druckmodells, entweder eine Gesamtstütze für besseren Schutz und weniger Beschädigungen feiner Details oder eine teilweise Auflage, die Material spart. Wählen Sie dann die Modellfarbe mit der Farbpalettenfunktion des Druckers aus. Vereinheitlichen Sie die Arterien mit roter Farbe 255 und die Venen mit blauer Farbe 255.Füllen Sie hartes, lichthärtendes Harz in den 3D-Drucker. Debuggen Sie die Druckplattform und drucken Sie mit der White-Jet-Prozesstechnologie. Nehmen Sie nach dem Drucken das vorläufig gedruckte Schilddrüsenmodell heraus.Subtrahieren Sie die Stützstruktur, indem Sie die Stützen auseinanderbrechen und mit behandschuhten Händen um das vorläufige Modell wickeln, und entfernen Sie den größten Teil des Hauptkörpers der Stützstruktur. Legen Sie das Modell für eine 15-minütige Reinigung in einen Ultraschallreiniger mit Calciumhydroxid-Laugenlösung. Legen Sie das Modell in ein nasses Sandstrahlgerät und spülen Sie es ab, bis der Rest der Stützstruktur auf der Oberfläche abgewaschen ist.Als nächstes schleifen Sie das Modell mit einer elektrischen Schleiffeile oder Schleifscheibe. Sprühen Sie den Lack nach dem Schleifen großflächig in Farbblöcke auf die Hälfte der Modelloberfläche. Bemalen Sie dann die kleinflächigen Farbblöcke manuell mit Lack.Als nächstes legen Sie das Modell für 30 Sekunden Aushärtung in eine UV-Härtungsmaschine. Nehmen Sie dann das Modell heraus und reinigen Sie es mit 95%igem Alkohol. Verpacken Sie das fertige Schilddrüsenmodell und führen Sie die Lieferung an die Chirurgen vor der Operation durch.Diesem Ansatz folgend, wurde vor der Operation für einen Schilddrüsenkrebspatienten ein vollständiges 3D-gedrucktes Modell der Schilddrüsenregion mittels verbesserter Computertomographie erstellt. Hochwertige 3D-Bilder sind eine Grundlage für den Druck. Die WGP-Drucktechnologie ist ein wichtiger Punkt für qualitativ hochwertige 3D-Modelle.

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Hier präsentieren wir ein Protokoll, um dreidimensionale gedruckten Modelle für präoperative Planung und intraoperative Reorganisation des komplizierten Kreislauf Standorten verwenden, beim Umgang mit einer angeborenen Aortenstenose Anomalie.

Drei-dimensionale Druck einer komplexen Aorten Anomalie

Das Protokoll beschreibt die Herstellung von vollständig farbigen dreidimensionalen Drucken patientenspezifischer, anatomischer Schädelmodelle, die für die chirurgische Simulation verwendet werden. Die entscheidenden Schritte der Kombination verschiedener bildgebender Modalitäten, der Bildsegmentierung, der dreidimensionalen Modellextraktion und der Produktion der Drucke werden erläutert.

Mehrfarbiger 3D-Druck komplexer intrakranieller Tumoren in der Neurochirurgie

Dieses Protokoll beschreibt den Einsatz von 3D-Planung und -Druck zur Rekonstruktion knöcherner Defekte. Wir verwenden Segmentierungswerkzeuge, um 3D-Modelle zu erstellen, gefolgt von 3D-Design-Software, um patientenspezifische Implantate für Rekonstruktionszwecke zu erstellen, die gleichzeitig mit der ablativen Chirurgie oder als zweite Stufe einhergehen.

3D-Planung und Druck von patientenspezifischen Implantaten zur Rekonstruktion von Knochendefekten

Dieses Protokoll beschreibt die Herstellung eines patientenspezifischen Schädel-, Hirn- und Tumor-Phantoms. Es verwendet 3D-Druck, um Formen zu erstellen, und Polyvinylalkohol (PVA-c) wird als Gewebe-Imitierenmaterial verwendet.

Patientenspezifische Polyvinylalkohol-Phantomfertigung mit Ultraschall- und Röntgenkontrast für die Planung von Hirntumorchirurgie

Bei der Diagnostik und Behandlung von lokal fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs kann die Anwendung der computergestützten dreidimensionalen Rekonstruktion zusätzliche Informationen über das Tumorumfang und die anatomischen Merkmale liefern und so die Risikoabschätzung und Operationsplanung unterstützen.

Computergestützte dreidimensionale Visualisierung bei der Behandlung von lokal fortgeschrittenem Schilddrüsenkrebs

Die transorale robotergestützte totale Thyreoidektomie und die bilaterale zentrale regionale Lymphknotendissektion mit drei Ports ohne axilläre Inzision sind für das papilläre Schilddrüsenkarzinom im Frühstadium durchführbar und sicher. Hier stellen wir die Operationstechniken dieser Operation vor.

Transorale robotergestützte totale Thyreoidektomie und bilaterale zentrale regionale Lymphknotendissektion bei papillärem Schilddrüsenkarzinom

Ziel dieser Studie ist es, ein 3D-gedrucktes Modell eines patientenspezifischen Lendenwirbels zu erstellen, das sowohl die Wirbel- als auch die Spinalnervenmodelle enthält, die aus hochauflösenden Computertomographie- (HRCT) und MRT-Dixon-Daten fusioniert wurden.

3D-Druckmodell eines patientenspezifischen Lendenwirbels

Hier stellen wir eine 5D-Ultraschalltechnik vor, die multiplanare 3D-Rekonstruktion und Farbdopplerfusion kombiniert und eine synchrone Visualisierung von strukturellen und funktionellen Informationen der Schilddrüse ermöglicht. Durch die Minimierung blinder Flecken ermöglicht diese Methode eine schnelle und präzise Lokalisierung von Läsionen, um die diagnostische Genauigkeit zu verbessern, was insbesondere Anfängern zugute kommt.

Synchrone triplanare Rekonstruktion integriert mit Farbdoppler-Mapping zur präzisen und schnellen Lokalisierung von Schilddrüsenläsionen

Die radikale endoskopische Thyreoidektomie ist mit verschiedenen chirurgischen Komplikationen verbunden. In dieser Studie werden Mixed-Reality-Techniken eingesetzt, um Chirurgen bei der Durchführung einer radikalen endoskopischen Thyreoidektomie zu unterstützen, um deren Sicherheit zu erhöhen und die chirurgische Schwelle zu senken.

Mixed Reality Assistierte radikale endoskopische Thyreoidektomie

Das Ziel dieses Artikels ist es, eine Methode zur Identifizierung und zum Schutz des Nervus laryngeus recurrens während der robotergestützten Thyreoidektomie durch den oralen vestibulären Zugang in Abwesenheit des Larynxnervenmonitors vorzustellen.

Identifizierung und Schutz des Nervus laryngeus recurrens bei der transoralen robotergestützten Thyreoidektomie

Erfahren Sie, wie personalisierte 3D-gedruckte Modelle die präoperative Beurteilung in der Schilddrüsenchirurgie verbessern. Diese Methode nutzt CT-Daten zur Visualisierung anatomischer Strukturen und steigert die chirurgische Sicherheit.

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

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