A háromdimenziós virtuális és nyomtatott szívmodellek megkönnyítik a komplex műtétek megtervezését és javítják a betegbiztonságot a csecsemő- és gyermekszívsebészetben = Three-dimensional virtual and printed models improve preoperative planning and promote patient-safety in complex congenital and pediatric cardiac surgery

Király, László (2019) A háromdimenziós virtuális és nyomtatott szívmodellek megkönnyítik a komplex műtétek megtervezését és javítják a betegbiztonságot a csecsemő- és gyermekszívsebészetben = Three-dimensional virtual and printed models improve preoperative planning and promote patient-safety in complex congenital and pediatric cardiac surgery. Orvosi Hetilap, 160 (19). pp. 747-755. ISSN 0030-6002

Preview

Text 650.2019.31393.pdf Download (1MB) | Preview

Abstract

Absztrakt: Bevezetés: A háromdimenziós (3D-s) modellezés és nyomtatás elősegíti a személyre szabott gyógyítást. A kongenitális szívsebészetben a 3D-modellek a vizuális és taktilis ingerek egyesítésével megkönnyítik a komplex anatómia megértését, hozzájárulnak a műtétek megtervezéséhez és elpróbálásához (virtuális műtét). Használatukkal javulhat a kommunikáció a multidiszciplináris gyógyító csapaton belül, illetve a betegek és hozzátartozóik felé. A 3D-modellek gyakran új anatómiai információt is nyújtanak, és alternatív műtéti megoldásokra sarkallnak. Célkitűzés: Mindezen lehetséges klinikai előnyök megvalósulását vizsgáltuk. Módszer: A komputertomográfiás-angiográfiás adatokból elkészült a szívnagyerek virtuális 3D-modellje, amelyből életnagyságú „vértérfogat”- (átlátszatlan anyagból) és egy 1,5×-es nagyítású „üreges” (rugalmas, áttetsző anyagból) 3D-nyomtatvány készült. A modellek pontosságát a műtéti viszonyokkal ellenőriztük. Eredmények: Tizenkét komplex veleszületett szívbeteg (6 fiú, 6 lány, medián életkor: 11 hónap; tartomány: 6,5–82) szívnagyereinek 3D virtuális és 3D nyomtatott modelljét készítettük el szívműtétre való előkészítés keretében. Az intraoperatív viszonyok milliméteres nagyságrendben igazolták a modellek pontosságát. Az atrioventricularis billentyűk 3D-nyomtatással való ábrázolására a módszer jelenleg nem alkalmas. A modellek 8 esetben pontosították a diagnózist, 6-ban új információt nyújtottak (rendellenes coronaria eredés/lefutás, korábban nem észlelt kommunikáció stb.); 6-ban megváltoztatták a műtéti tervet (például megnyitandó szívüreg, intracardialis korrekció mibenléte stb.), 10 esetben műtéttechnikai segítséget adtak. A 3D-modelleken elpróbált műtéti tervet (Aristotle-rizikó medián: 11; 10–14) minden esetben sikerült kivitelezni. A műtétek (10/12 tervezett reoperáció) során szövődmény, halálozás nem fordult elő. A 3D-modellek tetszési indexe, elfogadottsága mind a szakmai csapat, mind a betegek/hozzátartozók körében magas volt. Következtetés: A 3D nyomtatott szívmodellek válogatott esetekben nagymértékben növelhetik a komplex veleszületett szívhibák műtéteinek biztonságát. Számos előnyük mellett – jelenleg – hátrányuk, hogy az elkészítésükkel járó idő- és anyagi ráfordítás finanszírozására még nincs megfelelő biztosítási háttér. Orv Hetil. 2019; 160(19): 747–755. | Abstract: Introduction: Three-dimensional (3D) modelling and printing greatly supports advances in individualized medicine and surgery. In congenital cardiac surgery, 3D-models and printed prototypes offer advantages of better understanding of complex anatomy, hands-on preoperative surgical planning and emulation, improved communication within the multidisciplinary team and to patients. 3D-virtual and printed models often add important new anatomical findings and prompt alternative operative scenarios. Aim: Validity and realisation of possible clinical benefits were studied. Method: Computed tomography-angiography raw-data were segmented into 3D-virtual models of the heart-great vessels. Prototypes were 3D-printed as real-size “blood-volume” (rigid material), and 1.5×-scaled “hollow” (translucent, flexible material). Accuracy of the models was evaluated intraoperatively. Results: We produced 3D-prototypes of the heart-great vessels for 12 case-scenarios (6 males, median age: 11 months) undergoing complex intracardiac repairs. Accuracy was excellent in millimeter-range. Representation of the atrioventricular valves is currently unsatisfactory. Models refined diagnostics in 8/12 and provided new anatomic information in 6/12 cases (e.g., aberrant coronary origin/course, newly-discovered intracardiac communication, etc.); in 10/12 cases they contributed to an improved operative plan (surgical approach, modification of intracardiac repair, etc.); an alternative operative plan emerged in 6/12 cases. Complex operative procedures (staged reoperations in 10/12; Aristotle-score median: 11; 10–14) emulated on 3D-models were materialized successfully. No morbidity/mortality occurred. Acceptance-index of the 3D-models was maximal among the multidisciplinary clinical team and patients/relatives. Conclusion: 3D-printed models can contribute to the safety of complex congenital cardiac surgeries in selected scenarios. Besides their numerous benefits, currently inadequate financial coverage of the extra time/labour and material/machinery by insurance is mentioned as a major drawback. Orv Hetil. 2019; 160(19): 747–755.

Actions (login required)

Edit Item