方法論記事

複雑な大動脈の異常の三次元印刷

DOI：

10.3791/58175

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2018年11月1日

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Cardiac Surgery, Zhongshan Hospital, Fudan University, 2Shanghai Institute of Cardiovascular Disease, 3State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, Fudan University, 4Institutes of Biomedical Sciences, Fudan University, 5Meditool Shanghai Enterprise Co., Ltd.

この記事について

サマリー

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ここでは、先天性大動脈異常を処理する際に、術前計画と複雑な血管の場所の術中の再編成に 3次元印刷モデルを使用するプロトコルを提案する.

要約

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複雑な先天性大動脈奇形には、臨床的に無症候性や呼吸や食道の症状で存在できる奇形の様々 な種類が含まれます。これらの異常は他の先天性心疾患と関連付けられるかもしれない。コンピューター断層撮影など、二次元の画像データから正確な解剖学的血管の場所を特定するは難しいです。添加剤の製造方法として三次元 (3 D) 印刷は、三次元の物理モデルに隠密取得した画像データをことができます。このプロトコルは、体積の DICOM の 3次元データに画像と解剖学的に現実的な 3 D モデルとして印刷モデリング手順を説明します。このモデルを使用して、外科場所を確認できます容器、複雑な大動脈の異常の術前計画と術中の指導のために有用であります。

概要

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大動脈奇形、大動脈弓系の非常にまれな先天性奇形です。画像解析によって、または嚥下障害のようなエンティティの評価による彼ら診断することができます。 または鎖骨下1を盗みます。臨床では、手術2,3中の可視化が限られている狭い手術空間の解剖学的異常を識別するために重要です。現在、従来の平面二次元 (2 D) 画像、コンピューター断層撮影 (CT) や磁気共鳴画像 (MRI) などは通常、手術前に外科医に提示されます。ただし、2 D イメージングに基づく異常のイメージを外科医のために困難です。したがって、手術中に複雑な大動脈血管を分離しようとしながら予測不可能な難しさに出会うことができます。血管、気管、食道に予測不可能な傷害が発生し、悲惨な結果が発生します。

過去 10 年間で 3次元イメージングのモデリングは、複雑な解剖学的異常4,5,6,7を理解する外科医を助ける心臓手術で使用されています。三次元 (3 D) 印刷技術は、物理モデルのモデリング データに変換を助け....

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プロトコル

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本研究は、中山病院復旦大学 (B2016-142R) の倫理委員会によって承認された、すべての参加者は、インフォームド コンセントを与えた。

1. 症状と画像データの取得による大動脈の異常の診断

  1. 外来で胸部の痛み、嚥下障害、上肢の血圧差などの症状を持っている患者を識別します。操作の寛容かもしれない患者を除外します。
  2. Kommerell 憩室8を診断するこれらの患者の CT 血管造影を実行します。

2. 関心領域のセグメンテーション

  1. DICOM 形式でソフトウェアにすべての CT 血管造影の画像をインポートします。これらの画像の解像度は 512 × 512 ピクセルとスライス厚 1 mm であった。
    1. 事例ライブラリから症例をダブルクリックして開きます。
    2. DICOM シリーズ、モデル偵察モデル偵察ページを開くをクリックします。
  2. エンジニアと心臓外科医のレビュー、DICOM のチーム主な解剖学的機能と利益 (率 ROI) の領域を識別するために生データを書式設定します。
  3. グレー値に基づくしきい値を使用して、ROI をセグメントします。
    1. しきい....

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結果

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CT 血管造影画像、デジタル モデリング、3次元印刷の買収は、すべての病院で行われました。2 時間は、3-D モデル CT 血管造影画像から 3次元印刷の準備に費やされました。ここで、手順と 3 D プリンターを使用して、医師に患者特有の 3 D 物理モデルをすぐに送信できるし、時間手術の判断が可能します。CT 血管造影検査データの取得から 3次元印刷までのワークフローは、図 1に示されました。(図 2 a) のコロナの平面、横断面 (図 2 b) と矢状面 (図 2)、血管造影 ct は 3次元モデル (図 2 D) に再建されました。大動脈と気管の解剖学的関係は、y 軸に沿って表示されていた (図 3 a

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ディスカッション

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大動脈奇形は、しばしば複雑な大動脈異常を示す心血管疾患のまれなスペクトルを構成します。MR、CT などの医用画像が必要な複雑な大動脈弓異常を明らかにする、異常分岐パターン、気管と食道との関係およびその他関連する病態。CT、MR 血管造影では、大動脈の血管の場所の 2 D 情報を提供できます。2 D 画像の 3次元デジタル復元、大動脈の血管の解剖学的関係をさらに定義できます。しかし、外科医のための現実的な解剖学的構造のクリアな視界を提供するのに十分です。Kommerell 憩室、まれな先天性大動脈異常変動とこの病気の1の複雑さのためのいくつかの外科医のために理解することは困難です。したがって、この病気の外科的管理を最適化する必要があります。

ここで説明したワークフローでは、診断画像データ、関心の領域の分割、デジタル 3次元モデルを構築する、3 D モデル、術前計画、術中の確認印刷に基づいて含まれています。CT は手術前に大動脈の異常の診断に一般的なイメージ投射様相です。サブミリ波、優れた空間分解能による CT、3次元印刷に使用されます。.......

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開示事項

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著者が明らかに何もありません。

謝辞

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著者が認める「広陳」プロジェクトは、上海市教育委員会、上海教育でサポートされて国家自然科学基金、中国の (第 81771971)、上海浦江プログラム (号 14PJD008 と 17PJ1401500) からの資金開発基金 (第 14 CG 06)、上海 (番 17411962800、17ZR1432900) および科学自然科学基金、上海自治体 (17JC1400200) の技術委員会。W. Z. 認める中国の 1000 若い才能プログラム、上海自治体 (若い東教授賞) および科学の教育委員会、国家自然科学基金、中国の (31501555、81772007、および 21734003) からの資金と上海市の技術委員会 (17JC1400200、16391903900)。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
3Dプリンタ株式会社メディツールエンタープライズ3Dプリント用
カオス Version 2.0株式会社メディツールエンタープライズ3Dセグメンテーション・再構築用

参考文献

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tanaka, A., Milner, R., Ota, T. Kommerell's diverticulum in the current era: a comprehensive review. General Thoracic and Cardiovascular Surgery. 63 (5), 245-259 (2015).
  2. Rosu, C., Dorval, J. F., Abraham, C. Z., Cartier, R., Demers, P.

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タグ

DICOM 3D

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