三维解剖建模实验室 概述

三维打印和患者治疗方面的创新

在妙佑医疗国际接受新型、不常见的或复杂手术的患者会受益于其在三维解剖模型方面的专业技能。这项技术有助于手术计划、患者教育和医学教育。

放射科的三维解剖建模实验室使用三维打印技术,帮助医生根据成人和儿童的确切解剖量身定制治疗方案。发表在同行评审医学期刊上的研究表明,三维打印模型的使用改善了手术结果。

妙佑医疗国际在亚利桑那州、佛罗里达州和明尼苏达州院区都设有解剖建模实验室。妙佑医疗国际率先将这项技术引入医院,造福所有患者。

三维打印患者解剖结构可辅助外科手术规划

工作原理

用于癌症治疗的三维打印

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准确的三维解剖模型基于患者的影像学检查结果,例如计算机断层或 MRI 扫描。在打印三维模型之前,放射科医生会使用复杂的软件处理扫描,以便先创建针对每种组织类型进行颜色编码的虚拟模型。然后,使用一种或多种打印机技术逐层打印患者解剖结构的真实尺寸三维模型。

由于一次可以构建一层结构,打印机的喷射技术将使用紫外线来硬化液态树脂薄层。大多数模型采用塑料印刷。有时采用柔性材料制成,因此外科医生可以在更逼真的模型上练习外科手术技术。

将技术应用于个性化治疗

头颈部 3D 打印重建

Jonathan M. Morris,医学博士:

确实没有任何医院系统能像妙佑医疗一样建立了如此众多的围绕 3D 打印技术的基础设施。我们在头颈癌和 3D 打印技术领域及其如何互补方面做了大量研究。其中一些互补研究刚好有助于在进入手术室之前更好地了解患者的特定解剖结构。借助特定于患者的虚拟手术计划和切割导轨,手术时间可节省长达 2 个小时,这意味着缩短了患者处于麻醉状态的时间。由于提前进行了设计,我们也获得了更好的结果。我们开发出一项被称为“护理点制造”的特长。

所有制造都是由医生在医院内进行,所以不需要转移。从身体每个部位(特别是头颈部)复杂癌症的 CT 扫描到 3D 建模,我们都能做到无缝衔接。我们结合了外科学、生物医学工程学和放射学,不仅创建了 3D 打印模型,还创建了虚拟手术计划。

我们对患者的解剖结构、肿瘤和血管进行成像,然后以实物大小的尺寸进行 3D 打印,提供给外科医生用作路线图。

Daniel L. Price,医学博士:

我们都习惯于看患者 CT 扫描和 MRI 的 2D 图像。3D 建模将 2D 图像转换成可以握在手中的东西,从而真正了解患者的解剖结构。按照患者的下颌以及从另一身体部位采集的骨骼定制导轨,进行重建,实现完美的骨骼连接,让患者回到确诊癌症之前的样子。

但您确实得在第一次就做到完美。

在进入手术室之前,我们有机会在电脑上练习、计划和完善。我们发现,使用 3D 建模时,患者的长期并发症较少。使用 3D 建模时,发生钢板断裂的可能性较低,发生骨折或骨不连的可能性也较低。

Morris 医生:

另一个优势是患者同意。当您让患者可以拿着自己的颅骨或下颌骨或肿瘤(模型)时,您就可以开始使用模型作为交流工具。妙佑医疗国际是一个综合性多学科团队。不再是只有外科医生和神经放射科医生开会讨论病例,现在我们的医护团队同时拥有外科医生、神经放射科医生、生物医学工程师和 3D 打印能力。

Price 医生:

我们擅长复杂的患者护理。我认为这正是我们的效率以及所有同事在处理复杂患者方面的专业知识的体现。

在妙佑医疗国际,放射科医生和外科医生会在手术前开展合作,尽可能发现复杂病例的每一个细节。使用虚拟模型和三维打印模型可帮助减轻患者的痛苦,缩短住院时间,并加速康复。

对于外科医生来说,三维打印是一种很有价值的工具,医生可以用特定患者的三维解剖模型来解释、计划甚至实施手术。在打印前的数字化准备阶段,医生可使用这些图像进行虚拟手术规划。在打印之后及手术开始之前,解剖模型可能有助于理解解剖异常或其他可能改变手术方法的信息。

Isaac Garcia 的故事:在妙佑医疗国际治疗骨癌

基于团队的方法

一个团队正利用三维打印模型为手术做准备 使用三维解剖模型实现创新

外科医生可利用妙佑医疗国际的三维解剖建模实验室的护理点制造能力,在手术室旁进行手术排练。

在妙佑医疗国际,几乎所有的内科和外科专科都可以使用解剖建模实验室及其生成的三维模型并从中受益。这些专科包括小儿耳鼻喉科(耳、鼻和咽喉)、骨科外科、肿瘤外科和心血管外科。已证明三维打印的解剖模型对有些外科手术很有帮助,这些手术包括头部和颈部手术、复杂的面部或气道重建术、心脏手术、肺手术、关节重建术和肿瘤切除术。

这些三维模型在人才培养中也起着重要作用,妙佑医疗国际的医学生、住院医生、专科住院医和经验丰富的外科医生都会使用三维模型来学习新的或不常见的医学程序。

通过 3D 建模创新

解剖模型实验室:

  • 已制作 6,000 多个模型
  • 2006 年,制作了妙佑医疗国际的首个模型,帮助外科团队规划了一例分离连体双胞胎的复杂手术
  • 创建的模型已经成为多种用途护理的标准,包括指导了 100 多例颚骨切除术(下颚骨切除术)和 300 多例心脏手术

妙佑医疗国际的医生、科学家和工程师们不断推进 3D 建模在外科领域的研究和实践。

研究与创新

妙佑医疗国际的三维解剖建模专家开展研究,以开发可改善治疗效果的新解决方案。请参阅美国国家医学图书馆检索服务系统 PubMed 所收录的妙佑医疗国际医生发表的三维解剖建模文献列表

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Nov. 11, 2023