具有由3D可打印模具制成的腱索的灵活且全面的患者特异性二尖瓣硅胶模型
医学物理
2019-04-09 v1 计算机与社会
摘要
鉴于外科医生在二尖瓣修复手术中面临的众多挑战，他们在进入手术室前应能高度自信地操作器械并应用手术技术。不幸的是，微创修复手术的训练机会非常有限，导致大多数外科医生在为首例患者手术时经历陡峭的学习曲线。为提供用于手术训练的逼真工具，我们通过灵活的患者特异性二尖瓣复制品增强了一个商用模拟器。在经历多次优化周期后完成的一套精细生产流程中，模型从3D超声中分割出来，然后自动计算3D可打印模具并以刚性材料打印，其下半部分可溶于水。硅胶注入后，硅胶模型从模具中溶出并固定在模拟器中。据我们所知，我们的模型首次包含了完整的二尖瓣装置，即瓣环、瓣叶、腱索和乳头肌。依据所提流程自动创建了九种不同的瓣膜模具（七个脱垂瓣膜和两个功能性二尖瓣反流瓣膜）。由这些模具几何结构制造了16个复制品。材料测试表明，在七种混合物中Ecoflex\textsuperscript{TM} 00-30是最适合模拟瓣叶组织的材料。每个瓣膜的生产时间约为36小时。十二名外科医生实施了多种手术技术，例如瓣环成形术、新腱索植入、三角形瓣叶切除，并对瓣膜逼真度给予了非常正面的评价。标准化生产流程保证了硅胶瓣膜与分割模型及超声数据之间的高解剖学重现性……
引用
@article{arxiv.1904.03704,
title = {Flexible and Comprehensive Patient-Specific Mitral Valve Silicone Models with Chordae Tendinae Made From 3D-Printable Molds},
author = {Sandy Engelhardt and Simon Sauerzapf and Bernhard Preim and Matthias Karck and Ivo Wolf and Raffaele De Simone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03704},
year = {2019}
}
备注
Accepted for IJCARS Special Issue IPCAI 2019 (Information Processing in Computer-Assisted Interventions)