3D virtuální modely jako doplněk k předoperačnímu chirurgickému plánování

Chirurgie je hlavní léčbou rakoviny břicha, což má za následek více než 50 000 operací ročně ve Spojeném království, přičemž 10 % z nich je pro rakovinu ledvin. Rozhodnutí o předoperačním plánování chirurgického zákroku dělají radiologové a chirurgové při prohlížení CT a MRI skenů. Výzvou je mentálně rekonstruovat pacientovu 3D anatomii z těchto 2D obrazových řezů, včetně umístění nádoru a jeho vztahu k blízkým strukturám, jako jsou kritické cévy. Tento proces je časově náročný a obtížný, často vede k lidské chybě a neoptimálnímu rozhodování. Ještě důležitější je mít dobrý operační plán, když má být operace provedena minimálně invazivním způsobem, protože náprava neplánované komplikace je náročnější než při otevřené operaci. Proto jsou nezbytné lepší nástroje pro plánování chirurgického zákroku, pokud se má zlepšit výsledek pacienta a snížit náklady na chirurgické neštěstí.

Aby se překonala omezení současného plánování operací v prostředí onkologie měkkých tkání, poskytli specializované softwarové balíčky a poskytovatelé služeb možnost klasifikace skenovaných voxelů do jejich anatomických komponent v procesu známém jako segmentace obrazu (další informace naleznete v části 6.1). . Po segmentaci se vygenerují stereolitografické soubory, které lze použít k vizualizaci anatomie a k 3D tisku součástí. Již dříve bylo prokázáno, že takové 3D tištěné modely ovlivňují chirurgické rozhodování. Relevance fyzického modelu pro plánování minimálně invazivního chirurgického přístupu je však diskutabilní a spekuluje se, že finanční a administrativní náklady na získání přesných 3D tištěných modelů pro rutinní plánování chirurgického zákroku brání 3D tištěným modelům před proniknutím do běžné klinické praxe. používání.

Jako nezbytný předchůdce 3D tištěných modelů by výpočtové 3D povrchově vykreslené virtuální modely mohly být použity urologem jako pomoc při klinickém rozhodování. V literatuře jsou takové modely označovány různými názvy, jako jsou „3D-renderované obrázky“, „3D rekonstrukce“ nebo „virtuální 3D modely“. V tomto protokolu budou vyšetřovatelé používat posledně jmenovanou nomenklaturu. Virtuální 3D modely poskytují mnoho výhod jejich fyzického 3D tištěného protějšku bez náročného procesu tisku, lze je snadno prohlížet na standardních digitálních zařízeních, jako jsou notebooky nebo chytré telefony, a lze je současně prohlížet a pracovat s nimi odkudkoli na světě, které by mohly pomoci při společném plánování operací mezi centry. Všimněte si, že použití virtuálních 3D modelů v této studii nelze zaměňovat s vizualizací ve virtuální realitě, což je pohlcující prostředí a v současnosti vyžaduje speciální vybavení. Na podporu této studie již předchozí průkopnické studie ukázaly, že chirurgové těží z výpočtových 3D modelů v divadle. Kromě dostupných 2D lékařských snímků (CT, MRI, objemově vykreslené snímky) se však neprokázalo, že by virtuální 3D modely, sestavené ze stejných existujících lékařských skenovacích dat, ovlivnily chirurgický rozhodovací proces nebo změnily důvěru chirurga ve svá rozhodnutí. Zásadní je, že také zbývá ukázat, že takové 3D modely lze stavět spolehlivě a v měřítku, aby se usnadnilo jejich široké přijetí.