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<p><span>如今，3D 打印产品的市场规模是 40 亿美元/年。在珠宝行业、电池行业、医学移植方面有着广阔的应用。在 2015 年北美放射学会（RSNA）大会上，专家认为影像医生需要了解 3D 打印的原理、技术和医学领域的应用。先来看个医学 3D 打印小视频：<iframe src="https://v.qq.com/iframe/player.html?width=500&height=375&auto=0&vid=w0344ur0ceb&auto=0" width="100%" height="580" frameborder="0"></iframe><br /></span></p><p><span>医学 3D 打印的过程大致分为 4 步：</span></p><ul><li><p><span>第 1 步：图像获取，使用最多的是 CT 扫描图像，因为它应用广泛且具有足够的分辨率。</span></p></li><li><p><span>第 2 步：图像处理，即从医学影像 PACS 系统（Picture archiving and communication system）提取所需的部分进行后处理，包括计算机辅助设计 CAD（Computer-aided design），从而获得需要打印物体的表面信息，得到所需的 DICOM（Digital imaging and communications in medicine）格式的图像。</span></p></li><li><p><span>第 3 步：DICOM 转换 STL（Standard Tessellation Language）格式图像。STL 格式是 3D 打印机识别的格式。</span></p></li><li><p><span>第 4 步：3D 打印过程。</span></p></li></ul><p><span>总结如下图：</span></p><p><p><img src="image/20201014/e4630973b846ee2869c3bea75baed0cd_1.jpg" /></p><br /><span>图 1 3D 打印流程 <br /></span></p><p><p><img src="image/20201014/f1a1849d90b4733a1eeac41a66219fd2_2.jpg" /></p><br /><span>图 2 计算机辅助设计过程 <br /></span></p><p><span>临床应用非常广泛且发展迅速，在外科手术指导，医学生技能教学方面发挥着非常重要的作用，未来随着 3D 生物打印技术的发展，期望实现人造器官，为广大患者带来福音。</span></p><p><span>临床应用举例：</span></p><p><span>1. 颌面部头颈外科手术指导</span></p><p><p><img src="image/20201014/081a88f344493d3897b931dad6a42b34_3.jpg" /></p><br /><span>图 3 依据患者影像 3D 打印出患者模型，清晰显示患者血管、神经情况 <br /></span></p><p><span>2 神经外科手术指导</span></p><p><p><img src="image/20201014/b6a2aa46a7c1d38b5b86762a7321653c_4.jpg" /></p><br /><span>图 4 清晰还原患者鞍上肿瘤与血管关系，指导外科手术 <br /></span></p><p><span>3. 骨科手术指导</span></p><p><p><img src="image/20201014/988917d09d89968e182e70626bdf4997_5.jpg" /></p><br /><span>图 5 依据患者 CT 图像打印的脊柱模型 </span></p><p><span>4. 呼吸系统应用</span></p><p><p><img src="image/20201014/74ae927592a6c31f4973f557a1f2ae58_6.jpg" /></p><br /><span>图 6 左图示 3D 打印患者气管走形，中图示模拟支气管镜镜下情况，右图示患者真实支气管镜情况 <br /></span></p><p><span>5. 心血管系统应用</span></p><p><p><img src="image/20201014/8abe8c1ee092c95baa48d47ba29794c4_7.jpg" /></p><br /><span>图 7 左图示腹主动脉瘤情况，右图示 3D 打印模型，指导腔内成形术应用 <br /></span></p><p><p><img src="image/20201014/ab9ad80d035d4629cbcbdbb36da727aa_8.jpg" /></p><br /><span>图 8 左图是患者动脉瘤 3D 打印模型，右图是该模型在数字血管剪影（DSA）下的支架释放过程 <br /></span></p><p><span>3D 打印指导骨科手术病例：</span></p><p><p><img src="image/20201014/8abef904d6b6655660ad2b6196b1f2a5_9.jpg" /></p><br /><span>图 9 46 岁女性，车祸后出现左外踝疼痛，保守治疗不缓解 <br /></span></p><p><p><img src="image/20201014/a226025e43ee643f0aa12f6258877131_10.jpg" /></p><br /><span>图 10 左图示该患者左足情况，提示腓骨距骨骨质移位，右图是患者右足正常关节间隙情况 <br /></span></p><p><p><img src="image/20201014/15701f38ac93ee7925ecd64172cdd8c2_11.jpg" /></p><br /><span>图 11 计算机辅助设计手术方式 <br /></span></p><p><p><img src="image/20201014/65f2e3472c61580d0103be83068a8742_12.jpg" /></p><br /><span>图 12 计算机设计结果，需要将腓骨小头向下、向前移位 <br /></span></p><p><p><img src="image/20201014/0308733da563f64d5bd63e25f178231e_13.jpg" /></p><br /><span>图 13 术中真实情况 <br /></span></p><p><p><img src="image/20201014/654836f3951aa8026407628ad2d11ae1_14.jpg" /></p><br /><span>图 14 术后复查</span></p><p><span>总结：成功的 3D 打印技术推广可以使患者获益，需要影像医生在图像获取后处理等方面提供技术与经验，同时与外科医生充分沟通，指导手术进行。在将来，该领域的广阔发展定会带来翻天覆地的变化。</span></p><p><br /></p><section><section powered-by="gulangu"><section><section><span>编辑 | 巩涛</span></section></section></section></section><p><br /></p><p><span>责任编辑 | 刘芳</span></p><p><br /></p><p><p><img src="image/20201014/8b1bef49b080b77fe3d0770b7bfe0387_15.jpg" /></p></p><p><span><strong><br /></strong></span></p><p><span><strong>参考文献</strong></span></p><p><span>[1]Marro A, Bandukwala T, Mak W. Three-Dimensional Printing and Medical Imaging: A Review of the Methods and Applications[J]. Current Problems in Diagnostic Radiology, 2015, 45(1).</span></p><p><span>[2] Miller M A, Hutchins G D. ANATOMICALLY REALISTIC THREE DIMENSIONAL PHANTOMS FOR MEDICAL IMAGING: US, US 20100202001 A1[P]. 2010.</span></p><p><span>[3] Popescu A T, Stan O, Miclea L. 3D printing bone models extracted from medical imaging data[C]// IEEE International Conference on Automation, Quality and Testing, Robotics. IEEE, 2014:1-5.</span></p>
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发表于 2020-10-14 19:35:52