手術(shù)中使用3D打印肺模型，快速定位肺結(jié)節(jié)！

魔猴君  3D潮流   868天前

導(dǎo)讀：隨著胸部計算機斷層掃描（CT）的廣泛實施，更多的早期肺癌以肺部小結(jié)節(jié)的形式被發(fā)現(xiàn)。極小的結(jié)節(jié)在手術(shù)中很難定位，為了快速鎖定小結(jié)節(jié)的位置，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了一些方法，如數(shù)字觸診、經(jīng)皮穿刺、超聲或磁導(dǎo)航引導(dǎo)下的支氣管鏡檢查。然而，上述方法都是是具有“侵入性”的，依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗，耗時，并且失敗率高。相關(guān)研究者已經(jīng)開發(fā)了一種新的定位方法，主要應(yīng)用了3D打印技術(shù)，如果你感興趣就跟著南極熊一起看下去吧！

2022年6月，四川大學(xué)華西醫(yī)院胸外科的研究者們開發(fā)了一種無創(chuàng)結(jié)節(jié)定位技術(shù)，通過定制的真人的3D打印 "模擬肺結(jié)節(jié)定位模型 "，實現(xiàn)無創(chuàng)和實時的術(shù)中指導(dǎo)和多個結(jié)節(jié)的同步定位。并且已經(jīng)公開發(fā)布了一項關(guān)于此技術(shù)的病例，題目為《Synchronous resection of 12 small pulmonary nodules guided  by a noninvasive 3D printed emulation model: A case report》（《在3D打印的仿真肺結(jié)節(jié)定位模型指導(dǎo)下同步切除12個肺結(jié)節(jié)的典型病例》）

肺部和肺結(jié)節(jié)模型制作

在此病例中，一名45歲的女性因左肺多發(fā)性結(jié)節(jié)而入院，此人沒有任何癥狀。通過高分辨率計算機斷層掃描（HRCT）檢測，顯示有12個直徑為0.4至1.0厘米的結(jié)節(jié)在2年的隨訪中，主要的結(jié)節(jié)從0.7厘米增長到1.0厘米。研究人員從放射科獲得了患者最新的胸部HRCT的原始數(shù)據(jù)，設(shè)定為醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信（DICOM）格式，然后導(dǎo)入Mimics軟件V21.0（Materialize公司），對全肺和肺結(jié)節(jié)進行三維模型重建。最后，將其導(dǎo)入3D打印機，使用立體光刻設(shè)備制作肺部和結(jié)節(jié)的模擬模型。

△12個結(jié)節(jié)信息

△全肺和肺結(jié)節(jié)的建模模型和打印模型 

打印的模型指導(dǎo)手術(shù)

醫(yī)生根據(jù)3D大印的仿真肺結(jié)節(jié)定位模型，設(shè)計了手術(shù)方案，切除了所有12個結(jié)節(jié)。視頻輔助胸腔鏡手術(shù)（VATS）對1-7號結(jié)節(jié)進行了左心尖后段切除（藍色），對其余分別在肺葉段（綠色）、前中基底段（紅色）、外側(cè)基底段（橙色）和后基底段（紫色）的結(jié)節(jié)進行了四個楔形切除。（顏色區(qū)域參考上圖）

△術(shù)后3個月的胸部高分辨率計算機斷層掃描（CT）顯示，患者的左肺沒有結(jié)節(jié)殘留。

在手術(shù)過程中，醫(yī)生在仿真模型的指導(dǎo)下成功定位了結(jié)節(jié)。所有12個結(jié)節(jié)都被切除，其中9個結(jié)節(jié)被發(fā)現(xiàn)并標記為病理檢查，其余3個結(jié)節(jié)由于體積小而沒有被目測解剖。最大的結(jié)節(jié)11被病理診斷為微侵襲性腺癌（MIA）。研究人員對相關(guān)的淋巴結(jié)進行了取樣，并在病理上確認了無腫瘤。整個手術(shù)時間為200分鐘，12個結(jié)節(jié)定位只需要15分鐘，即平均每個結(jié)節(jié)1.25分鐘。患者術(shù)后5天拔除胸管，順利康復(fù)。術(shù)后3個月進行了HRCT檢查，檢驗證明左肺沒有殘留的結(jié)節(jié)。

總結(jié)與展望

利用3D打印仿真肺模型進行結(jié)節(jié)定位是無創(chuàng)和便捷的。外科醫(yī)生可以通過跟隨仿真模型實時定位小結(jié)節(jié)，該模型可以作為 "導(dǎo)航地圖 "放在胸腔鏡屏幕附近即可。在基于3D打印仿真模型的新型定位技術(shù)的幫助下，外科醫(yī)生可以方便而精確地定位和切除那些多發(fā)性模糊結(jié)節(jié)，通常采用楔形切除，這樣可以避免病人進行第二次手術(shù)及產(chǎn)生巨大的心理負擔(dān)，同時盡可能地保留肺功能。三維打印的仿真肺結(jié)節(jié)定位模型還能使外科醫(yī)生在一次手術(shù)中切除多個結(jié)節(jié)。

案例來源：DOI: 10.1111/1759-7714.14546