3D打印技術(shù)手術(shù)前診斷女性生殖道畸形附病例報(bào)告（二）
3. 臨床處理
2016年6月，收入本院后行宮腹腔鏡聯(lián)合檢查術(shù)，術(shù)中見宮底部較寬、凹陷不明顯，左側(cè)輸卵管缺如，右側(cè)輸卵管及卵巢未見異常。陰道完全性縱隔，上達(dá)子宮頸，右側(cè)陰道稍狹窄。兩側(cè)陰道頂端各可見一子宮頸，均略小，發(fā)育尚好。雙側(cè)宮腔內(nèi)膜較厚，輸卵管開口可見，中央被子宮縱隔完全分開，宮底部縱隔寬厚，下段縱隔稍薄。術(shù)中確診為完全性縱隔子宮合并雙子宮頸雙陰道，與術(shù)前診斷完全相符。遂行腹腔鏡下盆腔粘連松解+輸卵管通液術(shù)聯(lián)合宮腔鏡下子宮縱隔切除+陰道縱隔切開術(shù)。患者于術(shù)后6個(gè)月（2017年1月）自然妊娠，目前孕6個(gè)月余，孕期順利，正在接受常規(guī)產(chǎn)科檢查。
二、討論
13D打印技術(shù)的原理及發(fā)展現(xiàn)狀：
3D打印技術(shù)是1種新興的技術(shù)，有助于創(chuàng)建精確的解剖學(xué)模型，大多數(shù)的模型從CT創(chuàng)建數(shù)據(jù)集，越來越多的模型也有基于其他方式的數(shù)據(jù)集，如超聲或 MRI。CT 或 MRI 掃描圖像的數(shù)據(jù)，以DICOM 格式保存，并輸入圖像處理軟件（例如：Amira、Avizo、Mimics、Simpleware、3D Slicer等軟件）。這些醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查不能提供顏色信息，但可以使用外套增加符合或接近于原始解剖的顏色。最后將這些軟件處理后的圖像數(shù)據(jù)，傳輸入3D打印系統(tǒng)，完成彩色印刷，實(shí)現(xiàn)原始解剖的3D復(fù)制，3D打印機(jī)的原理類似于傳統(tǒng)的噴墨打印機(jī)。
影響3D打印質(zhì)量的關(guān)鍵是每個(gè)標(biāo)本各個(gè)特征掃描的數(shù)字字符。3D打印模型既可以顯示某個(gè)標(biāo)本可見的表面特征，也能獲得高質(zhì)量的解剖學(xué)標(biāo)本模型，這取決于影像學(xué)掃描的技術(shù)及收集到的影像學(xué)數(shù)據(jù)。解剖教學(xué)教具3D打印模型所需分辨率的精確閾值目前尚未可知，但大多數(shù)3D打印機(jī)的分辨率能夠在100 μm等距，最新一代的3D掃描設(shè)備（如固定或手持式表面掃描儀）能夠采集更高分辨率的數(shù)據(jù)集。理論上，只要打印機(jī)的分辨率較掃描分辨率更高，例如：3D打印機(jī)的分辨率高于MRI或CT的分辨率，那么，3D打印不會(huì)導(dǎo)致上述影像學(xué)技術(shù)所獲數(shù)據(jù)的精度損失。也就是，當(dāng)從DICOM數(shù)據(jù)進(jìn)行3D打印時(shí)，3D打印質(zhì)量至關(guān)重要的是打印機(jī)的掃描分辨率（切片厚度）是否接近于所選3D打印機(jī)的層厚。但在實(shí)際打印過程中，仍會(huì)有信號(hào)的損失[8]。
3D打印最早被應(yīng)用于整形外科口腔頜面部的手術(shù)[9]。3D打印使用的報(bào)道目前已經(jīng)擴(kuò)展到血管外科、骨科、腫瘤學(xué)等領(lǐng)域，被用于術(shù)前定制組織器官模型，協(xié)助術(shù)前評(píng)估診斷疾病、建立病理實(shí)物模型，用于協(xié)助患者教育、術(shù)前制定手術(shù)方案，甚至創(chuàng)建患者特制的植入假體。但婦科領(lǐng)域應(yīng)用3D打印技術(shù)的嘗試尚較為有限[10-13]。
23D打印技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜生殖道畸形患者術(shù)前評(píng)估的嘗試：
女性生殖道畸形，尤其是對(duì)于復(fù)雜的生殖道甚至是合并泌尿系統(tǒng)的多發(fā)畸形，術(shù)前診斷通常比較困難。目前，常用的診斷方法為常規(guī)或麻醉狀態(tài)下的婦科查體，聯(lián)合超聲檢查，必要時(shí)行MRI檢查。但往往由于影像學(xué)技術(shù)的局限，難以準(zhǔn)確反映畸形的部位、類型和并發(fā)情況。本例通過使用薄層MRI（層厚1 mm）檢查獲得了影像學(xué)數(shù)據(jù)，應(yīng)用3D成像軟件針對(duì)患者的生殖器官進(jìn)行3D圖像建模，然后用樹脂材料進(jìn)行3D打印，形成了子宮、子宮頸及陰道的3D實(shí)物模型，將抽象的二維影像學(xué)信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的3D模型實(shí)物，對(duì)于術(shù)前診斷復(fù)雜生殖道畸形有幫助，也有利于患者及臨床醫(yī)師簡(jiǎn)潔、直觀、準(zhǔn)確地理解二維影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)的器官發(fā)育異常。
本例患者應(yīng)用3D打印技術(shù)所成的模型與手術(shù)所見基本相符，總結(jié)有以下相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。首先，3D打印技術(shù)需要更多的影像學(xué)信息以滿足3D數(shù)字建模的需要，臨床所使用的常規(guī)MRI或CT檢查不能滿足3D打印的要求，通常需要薄層MRI或CT數(shù)據(jù)集重建。由于MRI對(duì)軟組織的分辨能力數(shù)倍于CT，因此，對(duì)于女性生殖器官畸形或子宮體子宮頸腫瘤的評(píng)估，MRI優(yōu)于CT。而且MRI可以顯示任意角度的切面圖像，而CT只能顯示與身體長(zhǎng)軸垂直的橫斷層圖像[14-16]。因此，本例患者選用MRI獲得影像學(xué)數(shù)據(jù)集。在預(yù)試驗(yàn)中，本課題組發(fā)現(xiàn)層厚1
mm的MRI數(shù)據(jù)集能滿足3D重建的要求，但2
mm及以上的層厚都不能形成滿意的生殖器官3D圖像。隨著軟件處理技術(shù)的改進(jìn)，有學(xué)者認(rèn)為，層厚較厚的常規(guī)MRI掃描也可以滿足3D成像的數(shù)據(jù)集要求，如此可減少因行薄層掃描而耗費(fèi)的檢查時(shí)間，節(jié)約醫(yī)療資源，同時(shí)減少患者的不適，這也期待更多研究結(jié)果的發(fā)表。此外，在3D成像軟件圖像建模時(shí)，婦科醫(yī)師與有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師合作，對(duì)MRI圖像中的目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行盡量準(zhǔn)確的篩選，這是形成高質(zhì)量3D模型的關(guān)鍵步驟，也是保證最終的3D打印器官模型盡可能準(zhǔn)確表現(xiàn)器官解剖結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié)。另外，本研究選用光敏樹脂材料作為3D打印的原料，光敏樹脂成形后的產(chǎn)品可呈現(xiàn)透明至半透明磨砂狀，產(chǎn)品外觀平滑。對(duì)于類似于本例需要同時(shí)反映器官外部輪廓和內(nèi)部管腔結(jié)構(gòu)的情況，則非常適合。
本例在薄層MRI基礎(chǔ)上進(jìn)行3D圖像重建并完成了3D打印模型，術(shù)前診斷患者為完全性縱隔子宮合并雙子宮頸雙陰道，與其后宮腹腔鏡聯(lián)合檢查的診斷相符。本課題組首次初步嘗試應(yīng)用3D打印技術(shù)協(xié)助術(shù)前診斷的結(jié)果提示，基于薄層MRI的3D打印技術(shù)有可能成為無創(chuàng)診斷女性生殖道畸形的新技術(shù)。當(dāng)然，在未來的工作中，尚需對(duì)此項(xiàng)技術(shù)在婦科疾病診治中的應(yīng)用范圍、技術(shù)細(xì)節(jié)和費(fèi)效獲益等方面進(jìn)行更深入的研究和探討
參考文獻(xiàn)：略.
-
政策法規(guī)
-
技術(shù)原理
