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广医三院率先将个体化3D打印模型运用妇产科手术

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爱爱医 2014-4-21 阅读 字号:T|T

个体化3D打印模型运用复杂骨科手术,已经早有耳闻,但是将个体化3D打印模型运用妇产科手术却在国内尚无先例。近期,广医三院妇研所陈敦金教授带领团队,在国内率先将将个体化3D打印模型应用于复杂型胎盘植入患者子宫切除术,为一名复杂型胎盘植入产妇产下婴儿,并成功进行子宫切除术,出血量少,且无并发症感染。

    个体化3D打印模型首次试用于复杂性胎盘植入患者手术
        该患者是一名有剖宫产史30多岁产妇。经检查,其患有中央型前置胎盘,胎盘组织广泛植入子宫前壁,部分达子宫浆膜层,并与膀胱顶壁粘连。此类手术十分复杂,且稍有不慎,就会发生产后大出血,风险极高。
        于是,陈敦金在术前,对患者进行盆腔MRI扫描,获取原始图像后,利用数字化医疗三维设计软件对其子宫、胎盘、膀胱进行三维重建。然后根据构建的胎盘植入数字化三维模型进行体外手术设计。
        在分娩出胎儿之后,陈教授为其进行了经后路子宫切除术。在进行子宫切除术过程中,根据术前3D模型预演指示,切除胎盘植入膀胱部位子宫肌壁、保留膀胱的完整性。在整个手术过程中,产妇的出血量控制在2000ML内,目前已经恢复良好,母子平安出院。
        胎盘植入发生率高更期待更安全产科手术出现
        据陈敦金教授介绍,将个体化3D打印模型应用于复杂型胎盘植入患者子宫切除术具有很重要的意义。由于近些年来剖宫产率的上升,再次妊娠后胎盘植入发生率迅速攀升,2002年达到1:533/分娩次数,国内报道发生率更是高达4/1000.而当前放开单独二孩,将会很多剖宫产生“二孩”的产妇出现,而具有剖宫产史的孕妇患胎盘植入的机会会更高。
        胎盘植入患者子宫切除已成为围生期子宫切除的第一位原因。该手术步骤复杂,创伤大,手术范围广,时间长,术后并发症多。如何增加手术安全性,提高手术治疗效果,预防和治疗术后并发症为众多妇产科医师所探讨的热点及难点。因此,于术前准确的评估胎盘植入的部位及程度、与毗邻脏器间的关系外,如何在手术前选择科学合理、安全有效的治疗方案,避免手术带来的创伤具有重要的临床意义。而个体化3D打印模型的运用,无疑为此提供了帮助。
        目前妇产科的临床医师在分娩前评估胎盘植入的重要手段是影像学诊断。胎盘植入的影像学诊断主要有超声和磁共振成像 .超声是常见的检查方法,但对于植入部位较低和子宫后壁的胎盘植入病例,假阴性率较高。MRI因其具有多平面成像、无电离辐射及软组织分辨率高等特点,是目前研究盆腔解剖的最佳影像手段。但由于MRI为二维断层图像,人眼观察二维断层图像评估胎盘植入程度经常会存在主观失误。如何在术前就能获得精确的胎盘及其周围组织脏器的图像数据,立体展现个体化胎盘及其周围组织、脏器,用于准确判断疾病的严重程度,在手术前开展手术方案设计对在患者体内精细地指导手术的实施,对获得手术的成功具有重大意义。
        3D打印三维模型让医生更直观术前模拟手术
        据陈敦金教授介绍,3D打印是一种快速成形技术,它以数字化模型为基础,运用可粘合材料(涵盖从石料、金属到目前占主流地位的高分子材料,甚至是面粉、蛋白粉等食品原料)。通过逐层打印的方式构造物体。目前,在医学领域外科医生开始使用3D 打印制作器官模型以协助策划复杂的手术方案,在缩短手术时间,减少手术创伤,降低术后并发症等方面取得一系列显著成效,但目前在妇产科领域这方面的研究及应用尚属空白。
        此次,我院对这例复杂的胎盘植入患者RI扫描获得的影像学数据融合,并作进一步精细化处理,获取精确化空间数据,转化重建为三维模型,结合3D打印技术,分别对胎盘、子宫肌壁和毗邻脏器进行三维重建并着以不同的颜色,整体观察胎盘的部位、大小、形态,通过简单的3D图形缩放、旋转、透明化、任意组合等功能,可多角度、全方位、立体的观察胎盘与子宫肌壁和毗邻脏器的关系,联合周围血管的情况,制定出基于三维模型的胎盘植入图像,弥补了二维MRI断层图像的不足。
        此例患者,手术前诊断准确、根据术前显示图像、开展手术前手术设计,通过膀胱镜安置输尿管支架,避免术中损伤输尿管,术前3D模型个体化直观展现胎盘穿透子宫浆膜层植入膀胱,术中证实为穿透性植入前置胎盘。患者手术中出血量小于2000mL,而这样的出血量明显少于文献报道中出血量,且无严重手术并发症。
        3D 打印推广有瓶颈,但却开拓新的产科手术视野
        陈敦金教授表示,当前3D 打印仅仅是试水医学前沿领域,国内仅有少数高校和沿海发达地区的具备3D模型构建技术及3D 打印机,在医疗机构中,特别是国内的各级医院中推广和普及仍面临着很大的挑战。首先,软硬件环境配备代价高昂,无论3D 打印机还是专业的三维建模软件价格都较高,相对而言费用较高,这也成为临床应用的一个瓶颈。
        通过对胎盘植入3D重建及打印技术的辅助,给产科医生一个完整的手术视野图像,手术更精准,实现手术效果的最优化。在手术前,实体模型除了有助于手术医师对患者病情有更加深入的掌握,也使患者及家属了解病变的复杂性以及手术操作的危险性,取得患者及其社会性的理解与配合,使健康教育工作更加顺利地开展。让我们在实践中探索这种新兴技术,借此推动产科手术的创新。

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