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定制化3D打印模型在小儿脑胶质瘤治疗中的应用

定制化3D打印模型在小儿脑胶质瘤治疗中的应用

供稿人:潘兵磊 王玲   发布日期:2018-01-06
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3D打印在疾病诊断评估、医学教育和培训、术前计划和外科模拟等医学领域已经得到越来越多的应用。但在脑肿瘤的治疗中,3D打印技术的使用是非常有限的。澳大利亚科廷科技大学的Ivan Lau团队给我们展示了其在脑肿瘤治疗中的应用,他们为儿科脑肿瘤患者定制了一个3D打印模型,并演示了在描绘大脑解剖结构和肿瘤的过程中使用3D打印技术的可行性。

该团队为一名患有纤维性星形胶质细胞瘤的六岁小女孩定制了一个与实体大小相同的的3D打印大脑模型。利用磁共振技术可以获得高分辨率的脑部结构图像,这些图像经过后期处理和分割之后,可以显示正常的解剖结构和肿瘤(图1)。为了能够打印出高质量的大脑模型,还需将处理之后的图像转化为相应的打印格式,并对其做最优化处理。最后,利用喷射打印技术制造成实体模型(图2)。

图1. 利用MRI获得的患者脑部图像
图2. 根据患者脑部结构3D打印出来的实体模型
图3. 3D打印模型结构(b)与电脑建模结构(a)的差异对比

3D打印模型能提供对大脑解剖结构和肿瘤的真实可视化,并增强对周围结构的病理认识。在3D打印模型和计算机模型之间,脑肿瘤直径测量的平均差异是0.53毫米(0.98%)(图3)。该研究表明,生成一个3D打印的脑肿瘤模型是可行的,其结果可用于复制脑解剖和肿瘤。3D打印的脑肿瘤模型可以作为外科手术的术前计划和模拟的一个极好的工具,值得进一步研究。

参考文献:

  1. 1.Ivan Lau, Andrew Squelch, Yung Liang Wan. Patient‑specific 3D printed model in delineating brain glioma and surrounding structures in a pediatric patient [J]. DIGITAL MEDICINE. 2017:86-92.