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火狐电竞·(中国)网页【AI+医疗】图像融合建模和3D打印技术助力精准切除骨肿瘤

添加时间:2023-11-25 00:32:30

  ,最大限度保留髋臼,让骨肿瘤患者的患肢能够正常活动,并且减少再次复发的可能。

  患者术前CT,红圈内为右侧耻骨支膨胀性骨质破坏伴软组织肿块,肿块内可见“爆米花”样钙化影。

  副主任医师杜鑫辉介绍,保留生理状态的髋关节术后功能更好,恢复更快,而且保髋手术创伤小,术后并发症发生率更低,但是患者刘先生的髋臼内侧壁已经受到肿瘤侵犯,传统的保留髋臼手术方法是从髋臼内缘直接截骨,手术切口往往会经过肿瘤,造成污染,使广泛切除手术变为囊内手术,增加术后的复发转移风险。

  有的术式为了实现更干净安全的肿瘤边界,降低术后复发率,选择将髋关节连同肿瘤一并切除,但是这会造成髋关节结构性缺失,术后旷置或者重建的肢体功能都不太好,并且并发症发生率增高。

  为了让刘先生治疗肿瘤的同时,保留髋臼,实现理想的肿瘤边界,最大程度拥有正常生活功能,姚伟涛团队利用数字化技术为患者开展了精准切除及重建手术。

  首先,医生将患者的薄层增强CT数据(1mm)导入图像处理软件,利用人工智能算法对图像进行分割,并生成精准的3D骨盆及肿瘤模型。该模型可以1:1显示肿瘤大小,并展示其与周围重要结构,如血管、神经及盆腔脏器的结构,对肿瘤的实际范围有了立体显示。

  其次,医生根据图像融合生成的3D模型,模拟肿瘤切除过程,规划术中截骨的边界。

  术中,在该技术的辅助下配合3D打印技术,实现了毫米级误差的肿瘤整块切除及重建。截骨断端送术中冰冻确认阴性切缘。

  这项技术尽可能多的保留骨骼,保证患者术后肢体功能的良好,同时降低复发率。该技术的开展,对累及不规则骨或者关节周围的恶性肿瘤的手术治疗有极大的推动作用。与传统技术相比,精准截骨能够在保证阴性切缘的情况下,减少创伤,保留更多的正常结构及功能。

  河南省肿瘤医院骨与软组织科主任姚伟涛说,骨盆肿瘤手术之所以难度高,主要在于肿瘤边界确定的困难。由于骨盆结构不规整,CT、磁共振等常规的影像检查手段很难直观立体地显示肿瘤边界,术者也很难通过二维的影像资料进行三维空间内截骨平面的设计。粗糙的肿瘤设计往往难以达到理想的外科边界,制约着骨盆肿瘤个体化手术方案的制定、执行。这也是骨盆肿瘤复发率远高于四肢同类型肿瘤的主要原因。

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  这项技术对肿瘤进行了更加准确的评估,为设计外科手术边界提供了基础。在2022年的世界保肢大会上,杜鑫辉代表河南省肿瘤医院骨与软组织科就该技术进行了口头汇报展示。目前,相关成果已发表成SCI文章3篇,中华系列文章1篇,得到了国内外相关领域专家的认可。

  河南省肿瘤医院骨与软组织科是河南省骨与软组织肿瘤诊疗中心所在地。数字化技术辅助下骨肿瘤的诊疗是本中心的特色技术之一。中心于2020年筹建了“郑州市脊柱骨盆数字化智能系统评估及手术辅助工具设计重点实验室”及“河南省骨肿瘤围手术期数字化智能评估重点实验室”两个实验平台,在此基础上开展了一系列基础及临床转化研究。数字化技术改变了以往相对粗糙的手术方法,更精准的手术方案为患者带来了更好的肿瘤治疗效果及术后功能,进一步提升骨肿瘤手术患者的总体治疗效果,让患者享受更好的医疗服务。(杜鑫辉 常榕)