【摘要】：背景三維重建與3D打印技術(shù)早期主要用于新產(chǎn)品的開發(fā)及某些簡單材料的批量生產(chǎn)等,而其應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域源于上世紀(jì)90年代,有研究人員利用CT制作出能顯示完整頭蓋骨內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)的模型,代表了醫(yī)學(xué)3D打印時(shí)代的開始。而后隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,三維重建與3D打印在醫(yī)療器械、體外醫(yī)學(xué)器官模型及人體組織器官的替代等方面有了進(jìn)一步的應(yīng)用,3D模型的臨床應(yīng)用更因?yàn)榕R床醫(yī)師提供了莫大的幫助而深受醫(yī)務(wù)工作者的喜愛。目的依據(jù)患兒術(shù)前CT數(shù)據(jù)打印出法洛四聯(lián)癥(tetralogy of fallot,TOF)患兒等比例病理模型,探討三維重建與3D打印技術(shù)在小兒法洛四聯(lián)癥診療中的應(yīng)用價(jià)值。為臨床法洛四聯(lián)癥疾病的診療提供新的視角。方法選取2016年1月至2017年7月鄭州市第七人民醫(yī)院收治的經(jīng)心臟超聲檢查確診的法洛四聯(lián)癥患兒20例,男12例,女8例,年齡1歲2個(gè)月~3歲6月,平均年齡為2歲4個(gè)月,體重在7~12 kg之間,平均體重約為9.5±2.6 kg。術(shù)前患兒均有氣促、紫紺史及杵狀指等癥狀。20例患兒中合并房間隔缺損者5例。20例法洛四聯(lián)癥患兒入院后均行常規(guī)檢查,心臟彩色超聲檢查室間隔缺損位置及大小、主動脈騎跨程度、有無合并畸形、有無側(cè)支循環(huán)、冠狀動脈畸形等情況,對完善以上檢查者行增強(qiáng)256CT心臟影像學(xué)檢查。設(shè)備由鄭州市第七人民醫(yī)院提供,型號為荷蘭Philips Brilliance iCT,層厚0.45mm,獲得256CT連續(xù)斷層平掃醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信(Digital Imaging and Communications in Medicine,DICOM)圖像數(shù)據(jù),之后將得到的DICOM圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics19.0軟件(比利時(shí)Materialise公司醫(yī)用),對圖像進(jìn)行優(yōu)化處理,以減少因256CT、呼吸運(yùn)動及心臟跳動等因素產(chǎn)生的陰影、斑點(diǎn)。而后依據(jù)256CT成像原理確定心臟造影劑、心肌、脂肪的閾值范圍,并標(biāo)示。通過醫(yī)用Mimics軟件的再利用區(qū)域生長和動態(tài)區(qū)域生長算法對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分割,經(jīng)Mimics軟件編輯蒙面,用編輯指令進(jìn)行分割,在保留正常結(jié)構(gòu)同異常部位的同時(shí)分離內(nèi)部造影劑,最終得到與20例患兒心臟及病變一致的數(shù)據(jù)模型,最后在三維重建數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上利用美國3DP Unlimited X1000工業(yè)打印機(jī)打印出1:1的3D實(shí)體模型。20例患兒均在全身麻醉、低溫及體外循環(huán)等過程下暴露心臟,觀察心臟外部結(jié)構(gòu)并同三維實(shí)體模型對比;在顯露心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)后,測量室間隔缺損大小,記錄數(shù)據(jù),完成手術(shù)。收集20例患兒術(shù)前關(guān)于主動脈騎跨程度、有無冠脈畸形、側(cè)枝循環(huán)情況及室間隔缺損大小的超聲報(bào)告,并與三維實(shí)體模型和術(shù)中真實(shí)情況對比。結(jié)果20例患兒均獲得了理想的三維實(shí)體模型,重建模型與術(shù)中所見心臟病變和大小一致,其中3例與術(shù)前彩超診斷不符,為右室雙出口;1例合并冠狀動脈畸形、2例顯示側(cè)支循環(huán)術(shù)前彩超均未提示;3D打印組室間隔缺損直徑[(10.98±1.56)mm],術(shù)前彩超組室間隔缺損直徑為[(9.28±1.66)mm],術(shù)中組室間隔缺損直徑為[(11.24±1.45)mm],3D打印組與心臟彩超組比較,P0.05,與術(shù)中觀察組比較,P0.05;且形態(tài)上對其他血管畸形顯示更準(zhǔn)確。20例患兒均按術(shù)前通過三維實(shí)體模型采取的手術(shù)方式與手術(shù)預(yù)演順利完成手術(shù),術(shù)后復(fù)查未出現(xiàn)右室流出道狹窄改變、瓣膜關(guān)閉不全、補(bǔ)片殘余分流等并發(fā)癥。結(jié)論1.三維重建與3D打印技術(shù)可以打印出病變器官的三維實(shí)體模型,包含心腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)、房室壁厚度及各個(gè)血管的解剖位置與結(jié)構(gòu)關(guān)系,可以提供直觀的、精確的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)信息,便于術(shù)前溝通及醫(yī)學(xué)教學(xué)等;2.三維重建與3D打印技術(shù)對法洛四聯(lián)癥等復(fù)雜心血管疾病診療明顯優(yōu)于心臟彩超,有助于規(guī)劃手術(shù)方式,降低手術(shù)時(shí)間及誤診率、提高手術(shù)成功率。
【學(xué)位授予單位】：新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R726.5
【圖文】：

在 256CT 影像學(xué)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，終得到與 20 例 TOF 患兒病變心臟 1:1真實(shí)情況并指導(dǎo)手術(shù)完成、對患者家屬進(jìn)脈騎跨程度、有無冠狀動脈畸形、側(cè)枝錄相關(guān)數(shù)值，與三維實(shí)體模型和術(shù)中真實(shí)是依靠心臟彩超或螺旋CT等二維影像學(xué)術(shù)方式。由于造影劑用量較大，X 線照射響較為嚴(yán)重，甚至某些復(fù)雜疾病通過造影 3D 打印技術(shù)，通過對患兒心臟進(jìn)行 360部位，完成了由二維斷層影響圖像向三維，對 TOF 的診斷及治療提供了全新視角

圖 9、圖 10 術(shù)中流出道補(bǔ)片F(xiàn)ig.9, Fig.10 Flow patch in operation圖 11、圖 12 術(shù)中室缺補(bǔ)片F(xiàn)ig.11, Fig.12 VSD patch in operation補(bǔ)片補(bǔ)片

術(shù)中室缺補(bǔ)片

【參考文獻(xiàn)】

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1 柏樹令;夏慧霞;王小紅;;3D打印人體器官的構(gòu)建[J];解剖學(xué)雜志;2016年05期

2 曹志強(qiáng);柳云恩;劉龍;侯明曉;;3D打印技術(shù)在腎臟部分切除術(shù)中的應(yīng)用[J];解放軍醫(yī)藥雜志;2015年11期

3 顧鐵保;張澤鋒;王彭;;3D技術(shù)打印個(gè)體化手術(shù)導(dǎo)航計(jì)劃系統(tǒng)治療原發(fā)性三叉神經(jīng)痛[J];中國醫(yī)療設(shè)備;2015年11期

4 韓宇;高傳玉;鄭宏;彭幫田;程兆云;范太兵;;3D打印在先天性心臟病治療中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J];中國循環(huán)雜志;2015年08期

5 于偉;紀(jì)芳;;基于ZBrush的數(shù)字雕塑綜合實(shí)驗(yàn)研究[J];實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理;2015年05期

6 李東陽;郝萱語;;3D打印技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展[J];山東醫(yī)藥;2015年09期

7 俞沁圓;;3D打印技術(shù)助力臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展探析[J];硅谷;2015年02期

8 劉琨;趙汝崗;張強(qiáng);;3D打印技術(shù)在骨科的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];中華創(chuàng)傷骨科雜志;2015年01期

9 余冬梅;方奧;張建斌;;3D打印材料[J];金屬世界;2014年05期

10 楊帆;楊延坤;鄭宏;;3D打印技術(shù)在先天性心臟病診療中的應(yīng)用[J];中國介入影像與治療學(xué);2014年09期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張軍文;基于Mimics人體膝關(guān)節(jié)有限元模型的研究[D];北京化工大學(xué);2013年

本文編號：2790743