Tredimensjonale utskrift av en kompleks aorta anomali

Summary

Her presenterer vi en protokoll for å bruke tre-dimensjonale trykte modeller for preoperativ planlegging og intra operative omorganisering av kompliserte vaskulær steder ved håndtering av en medfødt aorta avvik.

Abstract

Komplekse medfødt aorta avvik omfatter ulike typer misdannelser som er klinisk asymptomatisk eller med luftveiene eller esophageal symptomer. Disse anomalier kan knyttes til andre medfødte hjertesykdommer. Det er vanskelig å identifisere hvor nøyaktig anatomiske fartøy fra todimensjonal bildebehandling data, for eksempel beregnede tomografi. Som en additiv produksjon metoden, tredimensjonale (3D) utskrift kan covert ervervet imaging dataene inn 3D fysiske modeller. Denne protokollen beskriver fremgangsmåten for modellering av volumetriske DICOM imaging 3D data og skrive det som en anatomisk realistisk 3D modell. Bruker denne modellen, kan kirurger identifisere hvor fartøyet komplekse aorta anomali, noe som er nyttig for preoperativ planlegging og intra operative veiledning.

Introduction

Medfødt aorta anomalier er svært sjeldne medfødte misdannelser av aortabuen. De kan diagnostiseres ved imaging analyse eller evaluering av enheter som dysfagi eller subclavia stjele¹. I kliniske scenarier er det viktig å identifisere de anatomiske avviket i trange kirurgisk plassen som har begrenset visualisering under kirurgi^2,3. Foreløpig presenteres vanligvis konvensjonelle planar todimensjonal (2D) bildebehandling, som beregnet tomografi (CT) og magnetisk resonans imaging (MRI), for kirurger før operasjonen. Det er imidlertid vanskelig for kirurger å image anomali basert på 2D-avbilding. Følgelig kunne de møte uforutsette problemer under forsøk på å skille komplekse aorta fartøyene under operasjonen. Uforutsigbare skade på fartøyet og luftrøret, spiserøret kan oppstå og føre til katastrofale resultater.

I det siste tiåret, har 3-D tenkelig modellering vært brukt i kirurgi å kirurger forstå komplekse anatomiske avvik^4,5,6,7. Tredimensjonale (3D) trykking teknologien kan hjelpe konvertere modellering dataene til en fysisk modell. Sammenlignet med digitalt gjenoppbygging, kan 3D trykt fysiske modeller presentere en bedre forståelse av de anatomiske detaljene og gi en intuitional visning av misdannelse. For aorta anomali kirurgi er trykte intuitional 3D modellen betydelig fordi dårlig forståelse av aorta steder kan være katastrofalt for pasienter. Under operasjonen, kan eventuelle feil føre til uforutsigbar blødning og skade. Bruker den utskrevne modeller, kan kirurger fullt ut forstå de romlige forholdene av aorta. Under operasjonen, kan kirurgene også utføre sanntid gjennomgang av det 3-D modeller for å unngå forvirring av komplekse vaskulær plasseringer.

Her presenterer vi en protokoll for å bruke 3D trykt modeller for preoperativ planlegging og intra operative veiledning samtidig håndtere medfødt aorta sykdommer. Kommerells divertikkel, en slags komplekse medfødt aorta anomali, ble valgt som en casestudie. Trinnene inkluderer diagnose basert på beregnet tomografi angiography (CTA) imaging, partisjonering regioner av interesse, bygge 3-D modeller, preoperativ kirurgisk planlegging og intra operative gjennomgang av 3-D trykte modeller⁸. Denne 3D utskrift strategien kan vesentlig redusere risikoen for uforutsigbar vev skade under operasjonen.

Protocol

Studien ble godkjent av den etiske komiteen ved Zhongshan sykehus Fudan University (B2016-142R) og alle deltakerne ga sitt samtykke. 1. diagnose av aorta avvik av symptomer og oppkjøpet av bildebehandling Data Identifisere pasienter som har symptomer som brystsmerter, dysfagi eller en blodtrykk forskjell på øvre lemmer i polikliniske klinikk. Ekskludere pasienter som kan være intolerante av operasjonen. Utføre CT angiography i disse pasientene å diagnostisere Kommerel…

Representative Results

Oppkjøpet av CT angiography bilder, digital modellering og 3D utskrift ble alle gjort i et sykehus. To timer ble brukt for å få 3D modell av CT angiography bildet klar for 3D utskriften. Bruke prosedyren og 3D skriver her, en pasient-spesifikke 3D fysisk modell kan sendes til leger raskt og kirurgisk beslutningen kan gjøres i tide. Arbeidsflyten fra oppkjøpet av CT angiography data til 3D utskrift ble vist i figur 1. Fra koronale flyet (<strong class="xf…

Discussion

Medfødt aorta anomalier utgjør en sjelden spekteret av hjerte-karsykdommer, som ofte viser komplekse aorta anomalier. Medisinsk bildebehandling, som CT og MR, er pålagt å belyse komplekse aortabuen anomalier, unormal forgrening mønster, deres forhold til luftrøret og spiserøret, og andre tilknyttede patologi. Både CT og MR angiography kan gi 2D-informasjon aorta fartøyet steder. Med 3D digitale gjenoppbygging av 2D-imaging, kan anatomisk forholdet av aorta fartøyene defineres ytterligere. Men er det ikke nok ti…

Materials

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