Impression en trois dimensions d’une anomalie aortique complexe

Summary

Nous présentons ici un protocole pour utiliser trois modèles imprimés dimensionnelles pour la planification préopératoire et réorganisation peropératoire des emplacements vasculaires compliqués lorsque vous manipulez une anomalie aortique congénitale.

Abstract

Des anomalies congénitales aortiques complexes comprennent divers types de malformations qui peuvent être cliniquement asymptomatique ou présente des symptômes respiratoires ou oesophagiennes. Ces anomalies peuvent être associés avec d’autres maladies cardiaques congénitales. Il est difficile d’identifier l’emplacement de bateau anatomique exacte à partir des données d’imagerie bidimensionnelles, tels que la tomographie par ordinateur. Comme une méthode de fabrication additive, en trois dimensions (3d) impression peut convertir les données d’imagerie acquises dans 3D modèles physiques. Ce protocole décrit la procédure pour la modélisation la DICOM volumétrique d’imagerie en 3D données et imprimer un modèle 3D anatomiquement réaliste. En utilisant ce modèle, chirurgiens peuvent identifier l’emplacement de bateau des anomalies aortiques complexes, qui est utile pour la planification préopératoire et orientation peropératoire.

Introduction

Congenital anomalies aortiques sont extrêmement rares malformations congénitales du système arc aortique. Ils peuvent être diagnostiqués par évaluation des entités comme la dysphagie ou par analyse d’imagerie ou sous-clavière voler¹. Dans des scénarios cliniques, il est important d’identifier l’anomalie anatomique dans l’espace clos chirurgicale qui a limité la visualisation au cours de la chirurgie^2,3. Actuellement, les classique plane à deux dimensions (2d) imagerie, comme la tomodensitométrie (TDM) et l’imagerie par résonance magnétique (IRM), sont habituellement présentés aux chirurgiens avant la chirurgie. Toutefois, il est difficile pour les chirurgiens à l’image de l’anomalie basée sur l’imagerie 2D. Par conséquent, qu’ils pourraient rencontrer des difficultés imprévisibles en essayant de séparer les vaisseaux aortiques complexes pendant la chirurgie. Dommage imprévisible pour le navire, la trachée et l’oesophage pourrait se produire et aboutir à des résultats désastreux.

Au cours de la dernière décennie, la modélisation d’imagerie 3D a été utilisée en chirurgie cardiaque pour aider les chirurgiens à comprendre l’anomalie anatomique complexe^4,5,6,7. En trois dimensions (3d) technologie d’impression peut aider à convertir les données de modélisation en un modèle physique. Par rapport à la reconstruction numérique, 3D maquettes imprimées pourraient présenter une meilleure compréhension des détails anatomiques et offrent une vue intuitifs de la malformation. Pour la chirurgie aortique anomalie, le modèle 3D intuitionnel imprimé est important car mauvaise compréhension des lieux aortique pourrait être désastreuse pour les patients. Au cours de la chirurgie, toute erreur pourrait entraîner saignements imprévisibles et des blessures. En utilisant les modèles imprimés, chirurgiens peuvent pleinement comprendre les relations spatiales des branches aortiques. Pendant la chirurgie, les chirurgiens peuvent également effectuer un examen en temps réel des modèles 3D pour éviter la confusion des emplacements vasculaires complexes.

Nous présentons ici un protocole pour appliquer des modèles imprimés 3D pour la planification préopératoire et orientation peropératoire tout en traitant les maladies aortiques et malformations congénitales. Diverticule de Kommerell, un type de complexe anomalie aortique congénitale, a été choisi comme étude de cas. Les étapes comprennent diagnostic basé sur l’angiographie de la tomographie par ordinateur (CTA) d’imagerie, partitionnement de régions d’intérêt, construire des modèles 3D, planification chirurgicale pré-opératoire et l’examen peropératoire de modèles imprimés 3D⁸. Cette stratégie d’impression 3D pourrait réduire considérablement le risque de lésion des tissus imprévisible pendant la chirurgie.

Protocol

La présente étude a été approuvée par le Comité d’éthique de l’hôpital de l’Université de Fudan Zhongshan (B2016-142R) et tous les participants ont donné leur consentement éclairé. 1. diagnostic de l’anomalie aortique par des symptômes et d’Acquisition de données d’imagerie Identifier les patients qui présentent des symptômes comme des douleurs thoraciques, dysphagie ou une différence de pression artérielle des membres supérieurs en clinique externe. Ex…

Representative Results

Acquisition d’images Angiographie CT, modélisation numérique et l’impression 3D ont toutes été menées dans un hôpital. Deux heures ont été consacrées pour obtenir le modèle 3D de l’image de l’angiographie de CT prêt pour l’impression 3D. À l’aide de la procédure et l’imprimante 3D ici, un modèle physique 3D spécifique au patient peut être envoyé aux médecins rapidement et la décision chirurgicale est possible dans le temps. Le flux de travail de l’acquis…

Discussion

Congenital anomalies aortiques représentent un spectre rare de maladies cardiovasculaires, qui présentent souvent des anomalies aortiques complexes. Imagerie médicale, telles que CT et IRM, sont nécessaires pour élucider les anomalies de l’arc aortique complexe, la ramification modèle, leur relation avec la trachée et l’oesophage anormal et d’autres associés à des pathologies. Angiographie de CT et de Monsieur peut fournir des informations 2D des emplacements de bateau aortique. Avec 3-d reconstruction num…

Materials

3D printer	Meditool Enterprise Co., Ltd		For 3D printing
Chaos Version 2.0	Meditool Enterprise Co., Ltd		For 3D segmentation and reconstruction