La procedura di fabbricazione di modelli stampati in 3D per la chirurgia endofasica endofasale dell’ipofisi

Modelli stampati in 3D per la formazione e la pianificazione della chirurgia endoscopica dell’ipofisi

Una piccola ghiandola (delle dimensioni di un piccolo fagiolo) situata alla base del cranio, l’ipofisi secerne gli ormoni e regola gli altri organi principali. Conosciuta anche come ghiandola maestra, è vitale per la buona salute e può essere seriamente compromessa dalla produzione eccessiva di ormoni, o viceversa. Quando qualcosa va storto, la chirurgia può essere necessaria, ma difficile; ad esempio, la chirurgia endofasica endofasica dell’ipofisi transsfenoidale presenta numerose sfide e rischi come procedura.

Alla ricerca di soluzioni migliori per i chirurghi, i ricercatori si sono riuniti per eseguire uno studio recente, descrivendo in dettaglio i risultati in ” La procedura di fabbricazione di modelli stampati in 3D per la chirurgia endofasica endofasale dell’ipofisi “. Rafforzando la necessità di fornire una migliore formazione, specialmente perché i cadaveri possono essere difficili da trovare sia per gli studenti di medicina che per i chirurghi, i ricercatori hanno esaminato l’ulteriore potenziale dei modelli stampati in 3D per una migliore pianificazione.

Nella rimozione dei tumori ipofisari, i chirurghi devono operare attraverso il naso e il seno sfenoidale, utilizzando strumenti per entrare nella cavità nasale e quindi effettivamente rompere l’osso fino a quando il seno sfenoidale è visibile. Questo è considerato impegnativo a causa della complessa anatomia del naso, nonché in termini di posizione del seno, con il metodo dell’endoscopio più comunemente usato per la rimozione chirurgica.

Per questo studio, gli autori non solo propongono che i chirurghi dovrebbero essere in grado di stampare e personalizzare i modelli del cranio stessi, ma li usano anche “direttamente per la simulazione della chirurgia”. Insieme a ciò, il loro obiettivo era quello di utilizzare un sistema software a più livelli per offrire una migliore precisione nella creazione dei modelli dai dati CT.

“La precisione limitata della scansione CT e la segmentazione della soglia possono causare funzioni mancanti e buchi inattesi nel modello digitale”, hanno spiegato gli autori, andando avanti per perfezionare il processo con un nuovo software.

Impostare il valore di soglia per Bone (CT). Selezioniamo la barra dei menu> Segmentazione> Soglia e impostiamo il valore minimo su 226 (Bone (CT)) per ottenere la parte richiesta del modello del cranio in questo caso. Il risultato di soglia viene automaticamente salvato come nuova maschera.

Usando Materialise Interactive Medical Image Control System (Mimics), sono stati in grado di migliorare la scansione TC fissando i fori alla base, oltre a utilizzare Geomagic per ottimizzare e riparare la base del cranio e l’area chirurgica. La segmentazione consisteva nell’estrarre la cavità nasale e la regione del sellar.

Correggi il buco disegnando fetta per fetta. Usiamo la barra dei menu> Segmentazione> Modifica maschere e selezioniamo ‘Cerchio’ con dimensioni ragionevoli e selezioniamo ‘Disegna’ per collegare la parte.

3ds Max è stato utilizzato per la segmentazione e la produzione di stampi, correggendo l’area chirurgica e la base in una forma poligonale.

Una Ultimaker 2 è stata utilizzata per la stampa 3D della base e degli stampi, stampa con PLA; tuttavia, per l’area chirurgica, i ricercatori sono passati al getto del legante, utilizzando un 3D Systems ProJet 660 Pro con intonaco.

“Per la pratica, l’area chirurgica deve essere stampata con materiale a basso costo e fragile (come l’intonaco), poiché la regione del sellar verrà rotta durante il vero intervento chirurgico”, hanno spiegato i ricercatori.

Gli stampi sono stati utilizzati per la fabbricazione del tessuto molle a causa delle spese per la stampa 3D del materiale direttamente. I ricercatori hanno mescolato pigmento e gel di silice per rappresentare quanto segue:

Viso
pituitario
Nervi ottici
Arterie carotidi interne
Per imitare correttamente il tumore ipofisario, i ricercatori hanno posizionato il tumore modello sotto il nervo ottico, usando un adesivo per il corretto posizionamento.

Il modello completo e il viso.

“Con l’assistenza di modelli medici stampati in 3D, la chirurgia può essere praticata ripetutamente”, hanno concluso i ricercatori. “La sicurezza chirurgica può essere migliorata e il rischio di morte e morbilità può essere ridotto. Inoltre, il modello medico stampato in 3D può essere un buon strumento per il paziente o i suoi familiari per conoscere la malattia, le condizioni e il rischio dell’intervento, che può promuovere la comunicazione tra pazienti e neurochirurghi. “

“I risultati dimostrano che il modello di teschio stampato in 3D è in grado di migliorare l’apprendimento del riconoscimento della struttura. Questo caso dimostra che il modello anatomico stampato in 3D è degno di utilizzo. Ovviamente, il modello per la chirurgia specifica è in grado di migliorare la comprensione di studenti o neurochirurghi sulle situazioni specifiche o speciali. “

I modelli stampati in 3D sono utili oggi in una vasta gamma di applicazioni, ma all’interno del regno medico vengono utilizzati per diagnosticare condizioni di salute come i tumori , oltre a consentire un trattamento più snello . Ancora meglio, tali modelli consentono spiegazioni più dettagliate per i pazienti e le loro famiglie sui conseguenti trattamenti e sulle possibili procedure chirurgiche.

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