3D打印技术联合内镜手术在颅底肿瘤精准治疗中的应用与评估

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:3D Printing in Medicine 3,2 3.2

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  本研究针对颅底肿瘤手术中传统二维影像的局限性,创新性地将3D打印技术与神经内镜手术相结合。中国医学科学院肿瘤医院团队通过5例复杂颅底肿瘤患者的个性化模型制作(平均耗时16.3小时,成本4500元),验证了混合光敏树脂模型(模型4)在手术模拟(Likert评分4.36±0.33)和解剖教学中的优越性。该技术显著优化了手术路径选择,使4例患者获得完全切除,平均手术时间5小时,为颅底肿瘤的精准治疗提供了新范式。

  

颅底肿瘤手术长期面临"看不见、够不着、风险高"的困境。这些深埋在颅骨底部的肿瘤(如脑膜瘤、脊索瘤)往往包裹着颈内动脉、视神经等关键结构,传统二维影像难以展现其复杂三维关系。更棘手的是,内镜手术虽能微创抵达病灶,但狭窄的操作空间要求医生具备"透视眼"般的空间想象力——这正是中国医学科学院肿瘤医院团队开展这项研究的初衷。

该研究创新性地将3D打印技术引入颅底肿瘤治疗领域。研究人员选取5例复杂病例(年龄6-70岁),采用Multi-Jet Modeling等技术,用光敏树脂等材料制作1:1肿瘤模型。通过术前模拟内镜操作(使用Karl Storz内镜系统),团队成功优化了手术方案——典型案例中,3D模型揭示传统影像未发现的肿瘤侵袭范围,促使术式从内镜改为翼点入路。这些探索最终形成论文发表在《3D Printing in Medicine 3,2》。

关键技术包括:1)亚毫米级CT/MRI数据采集(层厚≤0.625mm);2)Mimics Medical 17.0软件三维重建;3)J750全彩打印机(精度0.032mm)制作多材料模型;4)Likert量表(5分制)评估模型效用。所有病例均来自本院2015-2019年收治患者。

【模型创建】
5个模型平均耗时16.3±5.54小时,成本4500±1132.88元。混合光敏树脂模型(模型4)评分最高(4.36±0.33),其逼真质地最利于内镜器械模拟。

【模型评分】
9位神经外科医生评估显示,模型在展现肿瘤与颈内动脉(ICA)、海绵窦等结构关系方面优势显著。

【手术结果】
3D模型指导下的手术实现4例完全切除,平均出血量440±427.78ml。典型案例中,模型帮助识别传统影像未发现的鞍区侵袭,避免盲目内镜操作风险。

这项研究证实,3D打印技术能有效缩短颅底内镜手术学习曲线。特别值得注意的是,混合光敏树脂材料模拟的血管搏动感,使医生能预演处理ICA破裂等危急情况。该技术不仅提升手术安全性(本组无脑脊液漏发生),其直观性还改善了医患沟通——6岁PNET患儿的家长通过模型理解了肿瘤包裹视神经的风险。

展望未来,随着生物传感技术的融入,3D打印模型或将模拟脑脊液流动、血管搏动等动态特征。这项由中国团队引领的技术革新,正在重新定义颅底肿瘤的精准治疗范式。

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