手術中使用3D打印肺模型,快速定位肺結節(jié)!
魔猴君 3D潮流 848天前
導讀:隨著胸部計算機斷層掃描(CT)的廣泛實施,更多的早期肺癌以肺部小結節(jié)的形式被發(fā)現(xiàn)。極小的結節(jié)在手術中很難定位,為了快速鎖定小結節(jié)的位置,現(xiàn)在已經開發(fā)了一些方法,如數(shù)字觸診、經皮穿刺、超聲或磁導航引導下的支氣管鏡檢查。然而,上述方法都是是具有“侵入性”的,依賴于醫(yī)生的經驗,耗時,并且失敗率高。相關研究者已經開發(fā)了一種新的定位方法,主要應用了3D打印技術,如果你感興趣就跟著南極熊一起看下去吧!
2022年6月,四川大學華西醫(yī)院胸外科的研究者們開發(fā)了一種無創(chuàng)結節(jié)定位技術,通過定制的真人的3D打印 "模擬肺結節(jié)定位模型 ",實現(xiàn)無創(chuàng)和實時的術中指導和多個結節(jié)的同步定位。并且已經公開發(fā)布了一項關于此技術的病例,題目為《Synchronous resection of 12 small pulmonary nodules guided by a noninvasive 3D printed emulation model: A case report》(《在3D打印的仿真肺結節(jié)定位模型指導下同步切除12個肺結節(jié)的典型病例》)
肺部和肺結節(jié)模型制作
在此病例中,一名45歲的女性因左肺多發(fā)性結節(jié)而入院,此人沒有任何癥狀。通過高分辨率計算機斷層掃描(HRCT)檢測,顯示有12個直徑為0.4至1.0厘米的結節(jié)在2年的隨訪中,主要的結節(jié)從0.7厘米增長到1.0厘米。研究人員從放射科獲得了患者最新的胸部HRCT的原始數(shù)據,設定為醫(yī)學數(shù)字成像和通信(DICOM)格式,然后導入Mimics軟件V21.0(Materialize公司),對全肺和肺結節(jié)進行三維模型重建。最后,將其導入3D打印機,使用立體光刻設備制作肺部和結節(jié)的模擬模型。
△12個結節(jié)信息
△全肺和肺結節(jié)的建模模型和打印模型
打印的模型指導手術
醫(yī)生根據3D大印的仿真肺結節(jié)定位模型,設計了手術方案,切除了所有12個結節(jié)。視頻輔助胸腔鏡手術(VATS)對1-7號結節(jié)進行了左心尖后段切除(藍色),對其余分別在肺葉段(綠色)、前中基底段(紅色)、外側基底段(橙色)和后基底段(紫色)的結節(jié)進行了四個楔形切除。(顏色區(qū)域參考上圖)
△術后3個月的胸部高分辨率計算機斷層掃描(CT)顯示,患者的左肺沒有結節(jié)殘留。
在手術過程中,醫(yī)生在仿真模型的指導下成功定位了結節(jié)。所有12個結節(jié)都被切除,其中9個結節(jié)被發(fā)現(xiàn)并標記為病理檢查,其余3個結節(jié)由于體積小而沒有被目測解剖。最大的結節(jié)11被病理診斷為微侵襲性腺癌(MIA)。研究人員對相關的淋巴結進行了取樣,并在病理上確認了無腫瘤。整個手術時間為200分鐘,12個結節(jié)定位只需要15分鐘,即平均每個結節(jié)1.25分鐘?;颊咝g后5天拔除胸管,順利康復。術后3個月進行了HRCT檢查,檢驗證明左肺沒有殘留的結節(jié)。
總結與展望
利用3D打印仿真肺模型進行結節(jié)定位是無創(chuàng)和便捷的。外科醫(yī)生可以通過跟隨仿真模型實時定位小結節(jié),該模型可以作為 "導航地圖 "放在胸腔鏡屏幕附近即可。在基于3D打印仿真模型的新型定位技術的幫助下,外科醫(yī)生可以方便而精確地定位和切除那些多發(fā)性模糊結節(jié),通常采用楔形切除,這樣可以避免病人進行第二次手術及產生巨大的心理負擔,同時盡可能地保留肺功能。三維打印的仿真肺結節(jié)定位模型還能使外科醫(yī)生在一次手術中切除多個結節(jié)。
案例來源:DOI: 10.1111/1759-7714.14546