3D virtuális modellek a műtét előtti sebészeti tervezés kiegészítéseként

A műtét a hasi rák fő kezelési módja, ami évente több mint 50 000 műtétet eredményez az Egyesült Királyságban, és ezek 10%-a veserák miatt történik. A műtét előtti műtéti tervezési döntéseket a radiológusok és a sebészek hozzák meg a CT és MRI felvételek megtekintése után. A kihívás az, hogy ezekből a 2D képszeletekből mentálisan rekonstruáljuk a páciens 3D anatómiáját, beleértve a daganat elhelyezkedését és kapcsolatát a közeli struktúrákkal, például a kritikus erekkel. Ez a folyamat időigényes és nehéz, gyakran emberi hibákat és szuboptimális döntéshozatalt eredményez. Még fontosabb a jó műtéti terv, ha a műtétet minimálisan invazív módon kell elvégezni, mivel a nem tervezett szövődmény orvoslása nagyobb kihívást jelent, mint a nyílt műtét során. Ezért a jobb műtéti tervezési eszközök elengedhetetlenek a betegek kimenetelének javításához és a műtéti szerencsétlenség költségeinek csökkentéséhez.

A lágyszövet-onkológiai környezetben a jelenlegi műtéti tervezés korlátainak leküzdése érdekében a dedikált szoftvercsomagok és szolgáltatók lehetőséget biztosítottak arra, hogy a szkennelési voxeleket anatómiai komponenseikbe osztályozzák a képszegmentálásnak nevezett folyamat során (további információért lásd a 6.1. szakaszt). . A szegmentálás után sztereolitográfiai fájlok jönnek létre, amelyek segítségével megjeleníthetők az anatómia, és 3D-ben nyomtathatók az összetevők. Korábban kimutatták, hogy az ilyen 3D nyomtatott modellek befolyásolják a sebészeti döntéshozatalt. A fizikai modell relevanciája azonban a minimálisan invazív sebészeti megközelítés megtervezésében vitatható, és a rutin műtéti tervezéshez szükséges pontos 3D nyomtatott modellek beszerzésének pénzügyi és adminisztratív költségei a feltételezések szerint visszatartják a 3D nyomtatott modelleket abban, hogy a szokásos klinikai modellekké váljanak. használat.

A 3D nyomtatott modellek szükséges előfutáraként a számítási 3D felületre renderelt virtuális modelleket az urológus használhatja a klinikai döntéshozatal elősegítésére. A szakirodalomban az ilyen modelleket többféle néven említik, például „3D-s renderelt képek”, „3D-rekonstrukciók” vagy „virtuális 3D-modellek”. Ebben a jegyzőkönyvben a nyomozók az utóbbi nómenklatúrát fogják használni. A virtuális 3D modellek a nyomtatási folyamat kihívása nélkül biztosítják a fizikai 3D nyomtatott megfelelőjük számos előnyét, könnyen megtekinthetők szabványos digitális eszközökön, például laptopokon vagy okostelefonokon, és egyidejűleg megtekinthetők és használhatók a világ bármely pontjáról, amely segíthet a központok közötti együttműködésen alapuló műtéti tervezésben. Ne feledje, hogy ebben a tanulmányban a virtuális 3D modellek használata nem tévesztendő össze a virtuális valóság megjelenítésével, amely egy magával ragadó környezet, és jelenleg speciális felszerelést igényel. E tanulmány alátámasztására korábbi úttörő tanulmányok már kimutatták, hogy a sebészek számára előnyösek a számítógépes 3D modellek a színházban. A rendelkezésre álló 2D-s orvosi képeken (CT, MRI, volumen-renderelt képek) kívül azonban nem bizonyították, hogy a virtuális 3D modellek, amelyek ugyanazokból a meglévő orvosi szkennelési adatokból épülnének fel, befolyásolnák vagy megváltoztatnák a sebészeti döntéshozatali folyamatot. a sebész döntéseibe vetett bizalom. Lényeges, hogy azt is meg kell mutatni, hogy az ilyen 3D-s modellek megbízhatóan és méretarányosan megépíthetők, hogy elősegítsék széles körű alkalmazásukat.