脑血管瘤重建 3D打印助力术前规划

    |     2017年6月16日   |   3D打印      

疾病背景

脑血管瘤又称海绵状血管瘤,血管母细胞瘤,毛细血管血管瘤等,脑血管瘤是起源于中胚叶细胞的胚胎残余组织的良性肿瘤,多发生在小脑,偶见于脑干和脊髓。有遗传倾向,可发生于任何年龄,青壮年为多,高峰年龄为30-40岁,男性稍多于女性。脑血管瘤病程长,约80%患者以头痛为首发症状,病变位于小脑者可达95%,脑血管瘤主要表现为间断性枕下痛;60%患者有呕吐、眩晕、复视;影响脑脊液循环者可有颅内压增高症状,60%患者有眼震和共济失调,其次为颅神经和锥体束征。疾病会给病人带来各种生活不便和精神问题,一旦动脉瘤破裂后果可想而知。

脑血管瘤重建 3D打印助力术前规划

治疗方法

目前,手术治疗是脑血管瘤的最有效治疗方法,主要有微创介入手术和开颅术。例如2009年著名演员赵本山自爆自己脑部有11根钉子,这些“”钉子“就是微创治疗留下的痕迹。

脑血管瘤重建 3D打印助力术前规划

与手术所不同的是,这种名为:弹簧圈栓塞术的微创治疗技术不需要打开头颅,取而代之的是,医师采用实时X线技术(又叫X线透视影像技术)来显示患者的血管系统,并治疗位于血管内的疾病。此手术通常在腹股沟部位做一小切口,在股动脉插入一根导管(PS: 如果现在有准确如同大脑血管分布图的3d打印的病人个性化模型,治疗速度和效果将会如虎添翼。),沿着血管一直延伸到脑动脉瘤的部位,通过导管将微小的铂金弹簧圈放入脑动脉瘤腔内,阻断动脉瘤内的血流,逐渐形成血栓而阻塞动脉瘤腔,来降低动脉瘤破裂的机会。

另外一种开颅术就顾名思义了。需要暴露动脉瘤,直接用夹闭后切除。期间如果有术前规划的模型,医生也能节省大量时间,并减少风险

脑血管瘤重建 3D打印助力术前规划

总而言之,无论采用哪种方式进行手术,术前的手术规划都是手术成功与否的关键。传统的术前规划是基于二维影像数据,全靠医生的空间想象力,规划结果不够精准,少了对于病灶部位的直观感受。然而利用三维重建3D打印出来的1:1病灶模型就给医疗在临床过程提供了最真实清晰的术前思路并有针对性的设计手术方案。

下面就来介绍一下整个重建打印流程:

三维影像重建:

脑血管瘤重建 3D打印助力术前规划

工程师通过图像学分割工具逐步抽丝剥茧的分离出不同组织并提取出病患的脑血管及病灶区域。

脑血管瘤重建 3D打印助力术前规划

对分割出来的病灶区进行精准数据测量,病灶一目了然,为医生提供准确的病灶数据便于手术规划。最终将重建模型进行3D打印。

脑血管瘤重建 3D打印助力术前规划

经过多次尝试工程师们摸索出了比较较好的打印方法来展现如血管瘤复杂的人体结构,利用polyjet技术打印血管结构可以精准的呈现整个血管结构,这对于神经外科的大夫治疗病人的微创手术中有着重要意义。我们也希望此种技术能推广在临床中,让更多患者得到高质量的治疗!

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