3D打印、虚拟现实和混合现实可改善肺部手术结果

时间：2020-06-17 09:30 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

       中国3D打印网6月17日讯，广东省医学科学院的科学家在“三维打印，虚拟现实和混合现实用于肺动脉闭锁早期手术结果第一季度评估”中发表了他们最近的研究结果。
        研究心脏医学和相关的3D打印模型的领域，作者能够使用虚拟现实（VR）和混合现实（MR）来更好地了解先天性心脏病，而肺部疾病的解剖和手术计划闭锁（PA）伴有室间隔缺损（VSD）和主肺肺副动脉（MAPCA）。手术管理可能具有挑战性，尽管短期和长期结果均取得了一些成功，但“预后仍然很差”。使用CT和MRI以及导管血管造影对此类疾病进行典型的探索并不一定总能获得治疗所需的全面知识。
       研究人员说：“最近的研究表明3D心脏模型与实际心脏解剖结构之间存在相似之处，并提出了一种更系统的方法来探索3D心脏与实际CT或MRI实际解剖结构细节之间的相关性。”借助全息可视化技术，传统图像可以转换为具有详细信息和出色图像质量的3D模型。先前的研究已经评估了手术策略的优化或对手术结果的影响。但是，很少有研究报道在PA / VSD / MAPCA患者中3D打印，VR和MR的组合及其在指导治疗中的作用。”

患者的基本临床特征
所有参与研究的患者均已完成扫描，并通过VR制作了3D图像。这样可以产生适当的深度感，从而可以在“与真实环境分离的虚拟世界”中进行观看。将模型以1：1比例3D打印并由专家进行测量。然后，外科医生能够使用3D眼镜进行手术模拟。
研究人员解释说：“ VR的真实3D深度视野已与手术过程中的真实环境集成在一起。”

患有肺动脉闭锁和主动脉肺旁支动脉（MAPCA）的患者的选定计算机断层扫描（CT）血管造影和完整的术前模型（案例1）。 A–C。来自CT扫描的数据和图像。 D–F。放射图像和分割。副血管在CT图像中不明显。 G.最终的三维打印模型。 * C和F中的箭头表示MAPCA
按照程序，研究中的所有患者在医院时均反映出“令人满意的术后恢复”。然而，后来出现了三例并发症，显示右束支传导阻滞和ST段改变，其中一例需要胸腔引流，另一例患有肺炎。发现另一名患者有心律不齐。
最终，研究表明，研究中使用的所有新技术都“增强了外科医生”对解剖学的理解，并获得了“可接受的”结果。

肺部闭锁/室间隔缺损/大主肺侧副动脉的虚拟现实全息图（案例2）。 * B和C处的箭头表示主要的肺上支副动脉
“在这项研究中，在PA / VSD / MAPCA患者中3D打印应用具有多个优势。首先，对3D打印的评估使手术团队能够在术前分析其计划。在以前的研究中，评估3D心脏模型后，手术决策从生理缓解到双心室修复不等。目前的研究未能观察到类似的变化，这可能是由于样本量较小所致。”研究人员总结说。

第二，最佳的手术结果取决于对这些PA病例的解剖结构的透彻了解。透彻了解对于外科医生预防意外发现并有效限制干预时间至关重要。此外，在使用3D模型进行手术模拟的帮助下，外科医生可以在手术期间分享他们的解释和观点。

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