3D Systems:罕见连体婴分离手术,3D打印保驾护航

国际金属加工网 2017年09月05日

三维可视化与3D Systems丰富的打印经验帮助团队医生处理复杂的连体婴分离手术

图1:连体婴分体手术前

图2:双胞胎在3D Systems三维可视化技术和3D打印模型的协助下,成功进行分体手术

一组三胞胎中出现一对连体婴的几率仅有5000万分之一。在这个概率之上,出现臀部连体的几率是百分之六。

美国德克萨斯州德里斯科尔儿童医院的手术团队就面临了这样微乎其微的几率。幸运地是,手术团队利用3D Systems医疗团队的专长:三维可视化技术和3D打印手术模型,成功为连体婴需要的30多个手术保驾护航。

经验丰富的专家团队

Ximena和Scarlett Hernandez-Torres这对双胞胎腰骶连体,各自有单独下肢。三胞胎中的另一个Catalina,正常出生。连体双胞胎共享结肠和两侧的子宫。宝宝的肾脏对应着他们的膀胱。所以手术的目的就是让他们拥有各自正常的器官。

小儿外科医生哈隆·帕特尔率领一支有小儿外科、泌尿外科、整形外科及矫形外科专家在内的医疗团队为连体双胞胎实施手术。

哈隆·帕特尔医生

凯文·霍普金斯医生

凯文·霍普金斯医生同他的搭档凡妮莎·迪马斯一起负责连体双胞胎术前和术后的整形手术。基于对3D Systems技术和专长的了解,霍普金斯在手术中也发挥了重要作用。自2000年开始,霍普金斯同3D Systems医疗团队一起进行了70多个手术,大部分涉及颌面外科手术,也有数例连体婴分离手术。

迎接特别的挑战

分离手术预计将进行数月时间,医生们必须仔细研究双胞胎共享的身体结构,以便了解如何更好地进行分离,调整重要器官、皮肤、骨骼、肌肉和组织的位置,确保双胞胎术后的生存。

初步拟定计划后,他们将双胞胎的CT扫描数据和相关讯息传输给3D Systems的医疗团队。3D Systems得到CT扫描数据后,将其转化为3D数据,突出双胞胎连接的身体结构,模拟手术治疗,并将双胞胎的结构模型通过3D打印制作出来。这整个步骤约耗时2-3周时间。

在这个连体婴的病例中,还有一些特殊挑战。

3D Systems医学成像与建模团队负责人乔·富勒顿

3D Systems医学成像与建模团队负责人乔·富勒顿提到:“每个连体婴的病例都是独特的,在类似这样的病例中,总会有明显的身体解剖结构异常存在。在这个病例中,双胞胎的部分器官难以辨认,因为这些器官可能出现在出人意料的地方或者有些是共享的器官。“

3D Systems医疗团队得到CT扫描数据后,将其转化为3D数据,突出双胞胎连接部分的身体结构,模拟手术治疗

及时发现手术难点

一旦3D模型和手术模拟准备完毕,就会进行线上会议,所有为分体手术做计划和操作的医生都会参与。霍普金斯医生认为这个手术是具有启发性质的。

霍普金斯医生说到:”当3D Systems展示分体过程,分离共享的骨盆,将双胞胎单独的骨盆复原时,我觉得这真的太棒了,我们竟然可以这么做! 我们也发现Scarlett其中的一个肾脏有所移位,在骨盆附近,比原先以为的位置更低。当我们真正亲眼看到双胞胎身体结构的3D模型时,才发现这些问题是多么明显。

3D Systems创建的连体婴身体结构的3D虚拟模型,用于术前规划

线上会议结束不久,手术医生就收到了3D Systems的3D打印的实体模型,这帮助手术的规划和实践更有把握。

霍普金斯医生提到:”这个实物模型让人难以置信,不同于二维的X射线或3D可视化,你可以把这个模型抓取在手上。这样就能清楚向团队成员展示双胞胎的器官真正所在位置,在何处位置进行分离,如何定位病人。“

两个实体模型是通过3D Systems的光固化(SLA)打印机ProX 800制作的。ProX 800的精度和分辨率可匹配甚至可超过注塑件。ProX 800打印的速度也非常快速,可供打印的材料丰富。

使用透明的塑料材料展示其中一个双胞胎的身体结构,来准确的描绘带有主要血管和器官的骨架,通过颜色标识区别。

连体婴的实体结构模型,通过3D Systems的ProX 800设备打印

另一个模型通过白色的塑料材料进行打印,来描绘出皮肤表层。

3D模型:连体婴皮肤下的身体结构

富勒顿医生提到:“我们选择这种特殊的材料因为它是不透明的,有利于进行切口规划,能很好的展现皮肤的轮廓。

两个模型都可以被清洗消毒,带入手术室用于术中实时参考。

节省数小时的关键时间

霍普金斯医生表示三维可视化和实体模型帮助医生们节省了许多时间。

他说到:“我们本来为手术分配了20小时,而整个手术过程持续12小时左右,我相信可视化和3D模型帮助我们节省了至少数个小时的关键时间。“

手术成功了,细致的术前规划被认为是成功的一大主因。

帕特尔医生在术后这样说到:”如果让我来比喻一下,我觉得这就像一支管弦乐队,一切都配合的天衣无缝。“

改变不幸,重新开启人生

手术结束后,连体双胞胎经过了数周的重点护理,复原状况良好。在2016年5月,他们的第一个生日的时候,他们终于出院了。当双胞胎进行物理治疗时,帕特尔医生和霍普金斯医生还会继续为他们检查恢复状况。

霍普金斯医生表示:“双胞胎们一直在进步,我们期待他们有一天开始行走,开启美好的人生。”

经过分离手术后的双胞胎,幸福成长

Ximena和Scarlett在来到这个世界的时候,可能面对了一些糟糕的事情,但是感谢这些富有经验的外科医生,医学专家、医院工作人员和3D技术人员,是他们帮助这对双胞胎创造了奇迹。

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