三维打印技术助力中央型肺癌可切除性评估：基于精准建模的创新策略

本研究针对中央型肺癌手术规划难题，开发了基于CT扫描的三维(3D)打印建模技术。研究人员通过FDM(熔融沉积成型)和PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料，将模型制备时间从100小时缩短至18小时，精度达0.75mm。该技术显著提升了肿瘤与肺血管、支气管三维关系的可视化程度，使MDT(多学科团队)决策更精准，有望提高手术切除率并改善患者预后。

　　

肺癌作为全球癌症相关死亡的首要原因，其治疗面临巨大挑战。尤其对于位置特殊的中央型肺癌，肿瘤常紧贴肺动脉、主支气管等关键结构，传统CT影像难以精确评估手术可行性。据统计仅20%病例被认为可手术切除，这种困境主要源于两个技术瓶颈：一是二维影像需要医生在脑中重建复杂三维关系，存在主观偏差；二是机器人手术系统缺乏触觉反馈，增加手术风险。正是这些临床痛点，促使捷克俄斯特拉发大学医院的研究团队在《BMC Pulmonary Medicine》发表创新成果，通过3D打印技术为这一难题提供突破性解决方案。

该研究团队开发了一套标准化工作流程：从128排CT扫描获取0.75mm层厚图像，使用3D Slicer软件手动标注肿瘤及周围结构，生成STL(立体光刻)格式文件后，采用PETG材料和FDM技术打印物理模型。特别值得注意的是，研究纳入了41例测试模型，最终7个第四代模型成功应用于临床决策，模型成本控制在90欧元以内。

研究结果部分展现出明确的技术进化路径：
【背景】部分通过文献分析指出，传统CT在评估肿瘤与肺门结构三维关系时存在固有局限，而3D模型在泌尿外科、神经外科等领域已证实其空间认知优势。
【病例展示】详细描述了建模流程：通过冠状位、轴位和矢状位CT图像重建三维彩色模型，如图1所示，清晰展示肿瘤(黑色)与肺动脉(红色)、支气管(灰色)的解剖关系。这种可视化方式使手术团队能精确测量关键结构的距离，如肺动脉分叉处的安全结扎位置。
【临床转化】数据显示，3D模型使5例CT评估为"临界可切除"的病例成功实施手术。图2展示的简化肺模型省略了肺实质和肺静脉，突出肿瘤与动脉、支气管的拓扑关系，这种针对性设计显著提升了手术规划效率。表1则系统记录了41个模型的迭代过程，从包含心肺的全器官模型逐步优化为仅保留动脉-支气管树的精简版本。

在讨论环节，作者Lubomír Tulinsky等强调了三个关键创新点：首先，该技术突破了传统影像的二维局限，使手术团队能直观评估毫米级的解剖关系；其次，模型特别适配达芬奇机器人手术系统，弥补其缺乏触觉反馈的缺陷；最后，成本效益分析显示单个模型仅需90欧元，且随着Prusa XL多喷头打印机的应用，效率还将提升。不过研究也坦承存在样本量有限(仅7例临床模型)、缺乏长期预后数据等局限。

这项研究的临床意义深远：一方面为中央型肺癌这一外科难题提供了切实可行的解决方案，使更多患者获得根治性手术机会；另一方面建立了医学影像-数字建模-实体打印的转化范式，为其他复杂解剖部位肿瘤的精准治疗提供借鉴。随着AI segmentation技术的进步，未来有望实现自动化建模，进一步推动个性化医疗的发展。正如作者所言，这种融合工程技术与临床医学的创新方法，正在重新定义肿瘤外科的决策边界。