研究人员调查英国临床医生3D打印冠状动脉异常模型的有效性

发布者:匿名 2019-03-20 浏览量:1988


研究人员聚集在一起研究使用3D打印医学模型检测冠状动脉心脏异常(CCAs)的可行性。他们的研究结果发表在《评估冠状动脉异常的3D打印模型:英国一所大学医院临床医生和研究人员的调查》中。

正如研究人员指出的那样,3D打印在医学领域提供了广泛的新优势,特别是因为它允许针对患者的特定护理而不是一种通用的心态。特别是3D打印模型,医疗专业人员现在可以更好地使用工具来获得更详细的诊断和治疗选择,以及医学生的培训机制。3D打印模型可以作为手术室中的指南,外科医生也可以在之前从未执行的复杂程序之前使用它们进行练习。

“这项技术在先天性心脏病学中得到了迅速的应用,其模型有助于理解复杂的解剖结构并准确描绘出解剖学形态,从而做出明智的管理决策,”研究人员表示。

“通过患者个性化3D模型加强对复杂解剖空间关系的理解可以改善手术效果。”

冠状动脉异常在1%的人群中已知为先天性缺陷并且可能非常严重。作者指出,他们通常没有明显的症状,往往是间接发现冠状动脉造影。

“CAAs是年轻运动员心源性猝死的第二大常见原因,例如,在一项关于年轻健康新兵的非创伤性猝死的研究中,代表了可识别的主要心脏异常(61%)”作者同时指出非川崎病可以在川崎病中发现,这是一种中型血管的全身性炎症,儿童难以诊断的血管较小心率较高。

CT血管造影是目前使用的最普遍且非侵入性的成像形式。CT扫描与3D打印一起也被广泛接受和使用。在这项研究中,研究人员与参与诊断的临床医生以及不具备医学资格的心血管研究人合作。两名心脏放射学顾问在心脏CT检查方面拥有超过15年的经验,他们从大约2000名患者的数据库中选择了7例患者。在选择要研究的病例时,他们检查了CAAs的水平。

在将患者CT扫描转换为3D打印时,研究人员使用了Mimics软件和现场使用白色树脂的Formlabs Form 2 SLA 3D打印机。

随后,一位具有七年3D打印经验的生物医学工程师对模型进行了质量评估,并检查心脏病专家对CT扫描的正确解剖表现。”研究人员说。

调查问卷的核心是:

•解剖学可视化的清晰度

•洞察异常情况

总体效用

•对未来实践/应用的有用性

•与CT扫描比较

研究人员发现,在126/130例病例中,整体模型被发现“提高了对冠状动脉解剖和异常的认识”,几乎所有参与者都希望3D打印模型在未来的工作中起作用

89%的病例中,临床医生发现这些模型比仅仅评估CT扫描更有效。他们还预见到这些模型有助于初级和高级放射科医生,在手术前向患者及其家属提供有关病情的教育,以及为外科医生提供帮助。

研究人员有基本的经验,发现虽然他们可以很好地“解释”模型,但他们比临床医生“稍微不那么热情”。

“在97%的病例中,研究人员一致认为,观察3D模型对于他们的理解比仅仅观察CT扫描更有效,17%的人非常同意,它更有效。每位研究人员报告说,平均69%的病例模型增强了他们的解剖学意识,并且冠状动脉的过程很容易追踪。”作者说。

研究人员要求提供反馈,他们认为3D医疗模型将有助于外科医生在手术前做出决策,有助于临床医生做出更注重管理的决定,以及向患者及其家属解释病情。

每个病例CT扫描模型,蓝色箭头指向CT上的异常。病例1(第一排左1.1-1.3):冠状动脉正常解剖轴向视图向下推进(1.1,1.2)。病例2(第一排右2.1-2.3):多发性冠状动脉异常轴向视图向下推进(2.1,2.2)。病例3(第二排左侧3.1-3.3):冠状动脉瘘矢状视图正在向前推进(3.1,3.2)。病例4(第二排右4.1-4.3):心肌桥接轴向视图向下推进(4.1,4.2)。病例5(左第三排5.1-5.3):从主动脉分离左旋支(LCX)和左前降支(LAD),法洛四联症冠状视图(5.1)和轴向视图(5.2)。病例6(第三排右6.1-6.3):大动脉转位伴回旋动脉异常轴向视图向下推进(6.1,6.2)。病例7(第四排左7.1-7.3):川崎病伴左主干冠状动脉瘤冠状视图(7.1),轴向视图(7.2)。病例8(第四排右8.1-8.3):肺动脉左冠状动脉异常轴向视图向下推进(8.1,8.2)。

未来关于CAAs中使用3D打印的研究应该严重性和分类的角度研究在CAAs范围内使用3D打印模型的最佳目的。可能有用于术前计划和决策,以及教学和临床咨询的空间。研究人员总结说,成本效益应该先确定,然后才能与常规成像替代方案一起确定CT血管造影等CAAs

随着3D打印植入物和设备的广泛应用,3D打印医疗模型正在改变医学的面貌,无论医生是在诊断脑肿瘤,进行面部重建,还是制定一个全面改善患者护理的计划。

川崎冠状动脉瘤模型的细节(用黄色箭头表示),两种不同的视图A和B)。

肺动脉(A)冠状口和左冠状动脉(B)路径ALCAPA模型细节,如黄色箭头所示。ALCAPA,肺动脉左冠状动脉异常。

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