当前位置：湘雅医院自主研发E-3D数字化医疗三维设计系统首次成功应用于颅底复杂肿瘤手术
发布时间：2014-01-21 00:00:00文章来源：衡阳市生产力促进中心阅读：
日前，中南大学湘雅医院多学科团队协作，利用自主研发的E-3D数字化医疗三维设计系统，结合先进的3D打印技术，成功将一名患者的复杂颅底肿瘤及周围组织等比例打印出来。医生于术前通过该全仿真模型对手术进行干预设计，最终精准成功地将患者颅内复杂肿瘤完整切除。患者术后2天下床行走，第7天出院。据该团队文献检索，应用3D打印技术辅助切除复杂颅内肿瘤在全球尚未见报道。
3D打印“克隆”颅内复杂肿瘤 高难度手术设计不再“凭空想象”
颅内肿瘤特别是颅底肿瘤手术是外科手术中难度最高的一项手术，医生必须下刀准，肿瘤必须切除干净。以往，肿瘤类颅内肿瘤手术的实施主要借助患者的CT和MRI图像进行手术方案设计，但CT和MRI图像的缺陷主要在于其平面化，虽然多排CT和大功率、用于动物试验的MRI扫描仪能进行三维重建，但提供给临床医生和患者的只有二维平面胶片；因为有些肿瘤与周围组织之间有着错综复杂的关系，鉴于CT、MRI等医疗检查设备各有其优势与不足，各种扫描设备采集的影像数据又不能相互利用，手术边界较为模糊，即使是具有丰富临床经验的医生，也很难做到百分之百精准。
基于上述原因，由中南大学湘雅医院肿瘤科黄俊辉教授牵头，湖南省颅底外科与神经肿瘤临床技术研究中心副主任、湘雅医院神经外科李学军副教授，湘雅医院放射影像科李文政副教授、易小平医师，中南大学计算机视觉与虚拟现实技术研究所副所长廖胜辉副教授和湘雅口腔医院专家组成的多学科团队，自主研究开发了“E-3D数字化医疗三维设计系统”，并用该软件系统将该患者CT和MRI扫描获得的影像学数据进行融合，并作进一步精细处理，获取精确化空间数据，转化重建为三维模型，将颅底复杂肿瘤和毗邻血管及神经等组织区分，结合3D打印技术，成功将该患者的颅内肿瘤及周围组织等比例地精准打印出来。打印出来的模型是患者颅内肿瘤的克隆产品，按照肿瘤的实际比例，由不同的高科技分子材料，精确地复制了具有复杂形态、不同质地和密度的人体肿瘤解剖结构。肿瘤在颅底的什么位置，是否侵犯到颅骨，周围有什么血管，让人一目了然。
与以往的手术相比，应用3D打印技术的手术更具“精准度”和“前瞻性”，能让医生在手术前充分了解脑内肿瘤的部位、形状、大小及与周围组织的毗邻关系，确定手术进入路线、切除范围、术中注意事项等，能在完整切除肿瘤的同时最大限度地保护肿瘤周围正常组织，降低了并发症和后遗症的发生率。E-3D数字化三维医疗设计系统结合3D打印的肿瘤原型给了医生充分的手术设计辅助，甚至还可以于术前在电脑中进行一次模拟手术预演。
E-3D数字化三维医疗设计系统临床应前景广阔
E-3D数字化三维医疗设计系统的创新点在：一是能对多模态影像数据（包括CT、MEI、DSA、B超等）进行配准，并能进行二维与三维的多模态融合显示。二是提供高精度的医学组织三维模型重建功能，清晰显示复杂解剖结构、病变和畸形特征、及毗邻结构的空间关系。三是能提供方便的输入与输出接口，能与医院现有的CT、MRI、DSA、B超、3D打印设备等多种仪器设备的输出或输入口进行方便对接。四是能直接进行个性化三维解剖测量和手术方案设计，开展模拟手术，为临床手术方案的制定，各种操作演练、医学培训和教育等提供技术支持。除用于精确定位手术之外，该系统还将有着更为广阔的临床应用前景，如：用患者的肿瘤复制品作为实物，方便医务人员之间的交流；有利于医生与患者及家属术前谈话和沟通；还有助于肿瘤内科医师判断术后是否需要进一步给患者实施化学治疗或/和放射治疗；有利于放疗医师对放疗靶区的准确定位；有助于开发分子影像标记技术；该系统还能生成和输出三维立体视觉场景，带上3D眼镜就能看三维立体影像；产业化后，发展前景广阔。
