Przegląd

Usługi medycznej rekonstrukcji 3D i druku 3D przekształcają badania obrazowe pacjentów, takie jak tomografia komputerowa (TK) i rezonans magnetyczny (MR), w fizyczne modele anatomiczne oraz szablony chirurgiczne dopasowane do konkretnego pacjenta. W niniejszym artykule wyjaśniono proces cyfrowej rekonstrukcji przekształcający dane DICOM w nadające się do druku, użyteczne klinicznie struktury – procedurę realizowaną przez firmę GIVE LIFE TIME International na rzecz szpitali, producentów wyrobów medycznych oraz ośrodków szkolenia chirurgicznego. Rozwiązanie to skraca dystans między monitorem radiologa a stołem operacyjnym.

Jak to działa

Proces rozpoczyna się od segmentacji wolumenów DICOM w celu wyodrębnienia docelowej anatomii, po czym następuje naprawa siatki wielokątów i przygotowanie warstw (slicing) na potrzeby wytwarzania przyrostowego. W zależności od potrzeb klinicznych technologia osadzania topionego materiału (FDM) lub stereolitografia pozwala uzyskać modele o submilimetrowej dokładności, które chirurdzy mogą wziąć do ręki i przeanalizować przed operacją. Pomoce chirurgiczne, takie jak przymiary do cięcia i szablony implantów, są drukowane na podstawie tej samej skorygowanej siatki.

Wskazania

Chirurdzy zlecają wykonanie tych modeli do skomplikowanych resekcji onkologicznych, rekonstrukcji czaszkowo-szczękowo-twarzowych oraz pozycjonowania implantów ortopedycznych. Okazują się one szczególnie przydatne, gdy naciekanie nowotworu przesłania kluczowe struktury w tradycyjnym obrazowaniu na płaskim ekranie, a także pomagają zespołom przećwiczyć trudny dostęp operacyjny z wyprzedzeniem. Programy szkoleniowe wykorzystują je również do nauki anatomii bez konieczności zużywania materiału ze zwłok.

Materiał i przetwarzanie

Serie obrazów DICOM, takie jak TK, MR lub CBCT, są eksportowane ze zlecającego systemu PACS, a wszelkie wcześniejsze modele STL mogą zostać dostarczone w celu przyspieszenia rekonstrukcji. Segmentacja wyodrębnia obszar zainteresowania, po czym naprawa siatki koryguje artefakty przed podziałem na warstwy. Skorygowany plik jest weryfikowany względem skanu źródłowego, aby odległości i kąty pozostały wierne pod względem klinicznym. Tożsamość próbki jest potwierdzana na każdym etapie przekazania, a materiał pozostały z procesu jest zachowywany do opcjonalnej, potwierdzającej reanalizy.

Przechowywanie i zaopatrzenie

Gotowe modele są wysyłane w opakowaniach ochronnych, z opcjonalnym użyciem żywicy gotowej do sterylizacji, a firma GIVE LIFE TIME International koordynuje terminy realizacji bezpośrednio z harmonogramem zabiegów operacyjnych. Pliki cyfrowe są bezpiecznie przechowywane, co pozwala na odtworzenie zmodyfikowanych szablonów na żądanie, a każda przesyłka zawiera raport pomiarowy dla wydrukowanego elementu. Portale klienta generują wielojęzyczne raporty dla programu medycznego i obsługują masowy eksport do szpitalnych systemów informacyjnych.

FAQ

P: Jakie formaty obrazowania są akceptowane do celów rekonstrukcji? Odp.: Laboratorium akceptuje serie DICOM wyeksportowane z dowolnego standardowego systemu PACS, wraz z siatkami STL w przypadku, gdy model już istnieje. Format DICOM jest preferowany, ponieważ zachowuje pełen stos warstw wymagany do dokładnej segmentacji i wiarygodnych pomiarów.

P: Jakie materiały do druku są dostępne dla modeli klinicznych? Odp.: W ofercie znajdują się żywice, nylon oraz biokompatybilne fotopolimery, dzięki czemu model odpowiada swojemu przeznaczeniu – od analizy przy biurku po gotowe do sterylizacji śródoperacyjne szablony nawigacyjne. Wybór materiału jest potwierdzany podczas przyjmowania zamówienia.

P: Jaki jest typowy czas realizacji modelu chirurgicznego? Odp.: Większość zleceń jest realizowana w ciągu trzech do pięciu dni roboczych od zatwierdzenia plików, z możliwością skorzystania z opcji ekspresowej w przypadku pilnych terminów onkologicznych. Skomplikowane, wieloczęściowe szablony mogą wymagać nieznacznego wydłużenia tego czasu.

P: Czy wydrukowany model można wnieść na salę operacyjną? Odp.: Tak, w przypadku wykonania z żywicy nadającej się do sterylizacji i przetworzenia zgodnie z wymaganą czystą procedurą, szablon może służyć do nawigacji śródoperacyjnej i potwierdzania marginesów resekcji.