为什么越来越多医生青睐于术前三维重建?

发布时间:2018-05-14 15:48  |  文章分类:外科浏览次数:  |  评论:
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近年来,三维重建技术在医学领域的应用越来越广泛,无论是在肿瘤切除手术,还是口腔颌面外科手术,术前的CT三维重建受到越来越多医生的青睐。那么,三维重建到底有怎样的魔力呢?

 三维重建是什么?

       三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型,是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础,也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。手术的三维重建过程是将患者CT、MRI原始数据导入三维重建软件,再进行三维建模,形成三维可视化模型,为医生提供更丰富更直观的病灶信息,帮助医生诊断更精确。基于三维重建模型的手术操作模拟,让医生在术前清晰掌握手术过程,有利于医生提前进行手术风险的评估和手术设计方案的规划。

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三维重建实现病灶区域立体可视化

      通过观察二维CT图像来诊断患者病情,是目前医生的主要诊断手术之一。但是二维断层图像存在走样、噪音、伪影、采样点的混合效应等问题,且无法展现病灶区域立体的空间结构,给医生评估病情带来了一定难度。

       通过三维重建技术建立“逼真”的模型,分割标识出患者病灶区域的器官、肿瘤、血管、神经、骨质等各个组织结构,实现病灶区域的立体可视化,利于医生观察与诊断,并进行数字化模拟手术操作,以优化手术方案。术前与术后的数字化模拟对比,能够预测手术效果,检验手术设计方案。

以颌面部肿瘤切除手术为例,一位患者右侧下颌骨长有成釉细胞瘤,通过对患者头颅进行三维重建,分割标识出病灶区域的肿瘤、神经、牙列、骨质等组织结构,在三维可视化模型中能够精准测量肿瘤大小,精准定位肿瘤位置及肿瘤与周围组织的空间毗邻关系。根据三维模型精确规划下颌截骨线,模拟下颌重建,医生在术前就对手术操作心中有数,以提高手术效率。

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医数聚ASP对患者下颌病灶区域进行三维重建

 构建好的数字化三维重建模型可通过3D打印技术1:1打印出实体模型,帮助医生模拟实际手术操作。医生通过三维重建模型可为患者直观地讲解病情与手术方案,促进医患顺畅沟通,增强患者治疗信心。

三维重建实现数据测量精准化

      二维断层图像由于测量指示点选择受限、单一层面评估、图像不清晰等问题,往往不利于医生精确测量数据以及准确诊断病情。

     通过三维重建技术建立的病灶区域三维模型,精准分割标识各个组织结构的轮廓,便于精密测量病灶区各个解剖部位的体积与相对位置,指引医生在手术中避免损伤重要血管与神经。在手术操作模拟中,借助三维重建模型能够精确测量去骨量与骨块移动变量,指引医生实施截骨将更加精准。

        以正颌手术为例,一位患者被诊断为患有下颌前突,根据患者头颅三维模型中各个标志点与参考平面进行全方位的数据测量,极大地提高了测量精准度。在模拟上下颌骨截骨操作时,通过三维重建模型精准确定上下颌移动变量,标注去骨范围、测量去干涉长宽数据。

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医数聚ASP对患者三维重建模型进行数据测量

      在模拟实行下颌双侧矢状劈开术时,由于下颌骨与下牙槽神经距离十分接近,为避免医生在手术过程中损伤下牙槽神经,通过三维重建模型确定下牙槽神经与下颌骨之间的空间关系,精确测量两侧下牙槽神经与骨面、下颌下缘的距离,为医生做术中参考。

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医数聚ASP精确测量下牙槽神经与骨面的距离

   术前开展三维重建帮助医生更加直观地评估病情,更加精准地测量数据,为数字化手术设计提供全面精准的数据支持,从而精确制定手术设计方案,使手术更加精准安全,造福于广大患者。





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