美国宾夕法尼亚大学 Thawani 博士等,在 World Neurosurgery 杂志上,为我们展示了一例动静脉畸形 3D 打印的病例。
病例介绍
一名十几岁的女性,因偏头痛就诊。
头颅 MRI 及脑血管造影发现左侧额叶巨大动静脉畸形,供血动脉来自垂体上动脉,床突上段颈内动脉,大脑前动脉及大脑中动脉;巨大的引流静脉位于额叶表面,同时伴有深部静脉引流。
图 1 动静脉畸形的 MR 表现。A:左侧额叶动静脉畸形的 MRA 重建;B:扰相梯度回波序列显示皮层引流静脉及深部病变动脉
图 2 左侧颈内动脉造影。A:动脉期正位相;B:静脉期正位相;C-E:侧位动脉期、毛细血管期、静脉期成像
动静脉畸形 3D 模型制作
下面介绍动静脉畸形 3D 模型制作的具体步骤:
首先要用到 Vitrea 软件,在软件内导入 2D 或 3D 血管成像图,并按血管间的连接及血流方向放大图像,之后就可以输出合成后的动静脉畸形立体模式图,人工选择动脉血流和病变的血管巢,将其以动脉的形式输出打印为 3D 模型;用同样的方法打印静脉模型。
图 3 动静脉畸形的合成。A:Vitrea 软件中重建动静脉畸形示意图;B,C:合成后的动静脉畸形三维图像
图 4 动静脉畸形的动脉血流。A:Vitrea 软件上根据血流对血管进行放大;B,C:输出后的三维立体图像
图 5 动静脉畸形的静脉血流。A:Vitrea 软件根据血流对血管进行放大;B-D:输出后的三维立体图像
然后用 SolidWorks 软件处理目标文件,处理好的文件用 ProJet 6000 3D 打印机打印,材料为聚碳酸酯样光反应聚合物。
图 6 动静脉畸形的 3D 打印模型。A:侧位观;B:正位观,大脑前动脉,大脑中动脉,眼动脉可清楚显示;C:合成后的模型和动脉、静脉模型
图 7 3D 打印合成后的模型,动脉模型,静脉模型。A:正位观,合成后的动静脉畸形模型和动脉期模型;B:动脉期 3D 打印模型;C 静脉期 3D 打印模型
然后,复杂的动静脉畸形就可以清楚的展示在我们面前了,不仅为手术方案的设计提供依据,还可以帮助医学生更加生动的理解动静脉畸形的病理。