【摘 要】
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目的:探讨3D技术辅助垂体瘤手术治疗和临床教学的应用价值。方法:1.打印3D垂体瘤模型:在医院神经外科招募5例垂体瘤病人,每名病人均在本院影像科完善脑动脉CTA和头颅核磁检查,获得病人的影像数据,然后将原始影像数据以DICOM格式导入3D重建软件Mimics 21.0中,经阈值比对、编辑蒙版、智能填充、布尔计算、平顺光滑蒙版、配准融合等3D模型重建步骤,重建三维数字化垂体瘤模型,保存为STL文件并
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目的:探讨3D技术辅助垂体瘤手术治疗和临床教学的应用价值。方法:1.打印3D垂体瘤模型:在医院神经外科招募5例垂体瘤病人,每名病人均在本院影像科完善脑动脉CTA和头颅核磁检查,获得病人的影像数据,然后将原始影像数据以DICOM格式导入3D重建软件Mimics 21.0中,经阈值比对、编辑蒙版、智能填充、布尔计算、平顺光滑蒙版、配准融合等3D模型重建步骤,重建三维数字化垂体瘤模型,保存为STL文件并导入3D打印机,进行打印前分割、设计,等比例打印垂体瘤模型。2.应用模型进行垂体瘤手术的术前计划、术中指导和病例教学。3.评价模型应用价值:(1)模型辅助手术效果评价:邀请医院神经外科共16名医生,采取随机对照试验,分别对垂体瘤3D模型和二维影像资料(CT、MRI)对辅助手术的应用价值进行主观评价,包括其是否直观准确、是否实用、是否便于空间构想以及整体的满意度等;(2)教学评价:采取随机对照实验,选取2018级(本科五年级)临床医学专业60名本科实习生,上述60名实习生随机分成对照组A(n=30)、实验组B(n=30),教师对A组同学使用神经外科教材、二维影像资料(MRI、CT)、相关化验数据进行垂体瘤的临床知识讲解;B组学生使用神经外科教材、二维影像资料(MRI、CT)、相关化验数据资料的同时,给予使用3D垂体瘤模型进行临床知识讲解,使用Kruskal-Wallis H检验对两组主观评价结果进行统计分析、T检验对客观评价结果进行统计分析。结果:1.本实验成功构建了3D垂体瘤数字化模型,与原始CT、MRI图像达到高度的统一,真实还原了患者的垂体瘤形态,与颈内动脉相对位置;以特定颜色区分动、静脉、垂体瘤及颅骨,模型可任意放大所需部位、定位特定区域、调整观察方位、多角度观察;可透明化颅骨,直观观察垂体瘤病变的形态,解剖位置,及其与邻近血管的位置关系。2.本实验成功按照1:1比例打印垂体瘤患者颅底解剖、颅内动静脉以及肿瘤的完整组合实体模型,各器官结构真实,生动立体,模型打印材料采用TPU+尼龙高分子材料,具有高张力,高拉力等特性,韧性牢固,实体模型可自由拆卸组装,便于辅助手术(模拟手术、手术设计等)应用。3.模型辅助手术效果评价结果显示,医生对垂体瘤模型在是否直观准确(P=0.021)、是否实用(P=0.005)、是否便于空间构想(P=0.003)以及整体的满意度(P=0.038)方面的评价优于二维影像数据CT、MRI。4.教学客观评价结果显示:两组学生预测试成绩无显著性差异(P>0.05),后测试成绩仍无统计学意义(P>0.05),但后测试成绩均较预先测试成绩均有提高,差异有统计学意义(P<0.05);学生主观评价结果显示:尽管两组学生认为各自的教学方式在加强临床思维、增强了对垂体瘤诊治的认识、垂体功能改变的原因是否清楚、整体满意度方面无显著性差异(P>0.05),但是实验组B组学生认为3D垂体瘤模型的加入,直观展现了垂体瘤与颈内动脉毗邻关系(P=0.012),直观展现了蝶窦与鞍底的位置(P=0.004),对经鼻蝶入路手术方式的认识(P<0.001),垂体瘤相关知识了解度(P=0.049),有利于改善垂体瘤学习曲线(P=0.024),差异有统计学意义。结论:本研究成功建立了3D垂体瘤模型,通过模型能清晰显示垂体瘤与颈内动脉和海绵窦的毗邻关系,清楚的显示蝶窦与鞍底的解剖位置,其精准性和特异性为垂体瘤的手术治疗方案研究提供了新的辅助方法。1.将垂体瘤3D模型用于手术评估和术中指导,可使手术医生对患者的垂体瘤大小、毗邻关系、手术风险,鞍底磨除范围等有更好的理解和规划,有助于减少手术时间[1]。2.将3D垂体瘤模型应用在教学中,有利于改善垂体瘤相关的学习曲线,是对仅仅应用教科书及二维影像资料教学的有效补充[2]。3.3D技术在临床医学领域有极大的应用前景。
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