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ARRS:放射科醫師預見3D列印的光明前景

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2019/05/08
基於CT掃描的3D列印頭骨。圖片來源:Sumit Pruthi

55日於檀香山舉行的2019ARRS 會議中,來自美國、加拿大和韓國的放射學家,討論了3D列印在醫療領域的主要應用,預見該領域的光明前景。

目前3D列印的醫療應用大致分為四個總體類別:

  • 個體化患者護理
  • 教學與培訓
  • 例如組織與器官的生物列印
  • 藥物研究

對於這四個總體類別,來自梅約診所的Jane Matsumoto博士表示,醫療保健的個體化可能在短期內最有影響力,且與放射科醫生最為相關。她說:「3D列印可以選擇患者獨有的,是真正的個體化醫療。」

個體化的患者護理
憑藉創新精神,田納西州范德比爾特Sumit Pruthi博士及其團隊,使用3D列印進行個體化患者護理,來解決各種醫療問題。在神經放射學的背景下,Pruthi將正在進行的工作分為幾個不同的組成部分:

  • 提高患者的理解:當談到神經外科手術,特別是顱縫早閉時,患者通常對手術會有很多問題。使用骨骼3D模型,可以更清楚地為患者進行說明,幫助他們了解外科醫生努力實現的目標,鼓勵知情決策,從而適當地設定期望。
  • 提高患者舒適度:神經放射學家依靠3D列印來構建面部固定面罩,以及基於MRI掃描為患者量身定製的其他物件。這些物件還必須符合允許在MRI系統內使用的特定要求。
  • 提高診斷品質:製作患者特定3D列印模型需要高分辨率成像數據,模型和診斷圖像之間的差異可以忽略不計。因此,3D列印模型提供了對患者解剖結構高度準確的可視化,和有形的相互作用。對於類似顱面創傷這樣複雜的病例,手持3D列印模型就具有極高的價值。
  • 術前計劃與導航:醫療3D列印最廣泛的應用,可能是幫助手術團隊在踏入手術室之前計劃和模擬手術。大量案例研究證實,使用3D列印模型補充術前計劃可以縮短手術時間、提高手術準確性並改善功能結果。
  • 創建定製零件、義肢和植入物:例如,范德比爾特神經放射學家使用顱面畸形兒童面部的醫學圖像,為患者定製3D列印面具。

近期進展
儘管有這些潛在的好處,3D列印的日常臨床應用仍然受到許多障礙的限制。對於放射科醫師來說,主要障礙之一是圖像分割所需的耗時勞動力。手動分割來自單位患者的一組數據可能需要大約8小時,但大多數臨床醫生沒有這樣時間。

而人工智能(AI)的最新進展可能是克服這一特定障礙的關鍵。為了證明這一點,來自韓國牙山醫療中心的Namkug Kim博士及其同事,開發了一種能夠自動分割CT掃描的深度學習演算法,能將漫長的過程縮短到幾秒鐘。由於它是AI增強(非人工智能)工作流程,放射技師或放射科醫師仍需要檢查圖像的準確性。

也許更有希望的是,美國醫學協會已經批准了四種新的III類現行程序術語(CPT)代碼,用於單獨製備的3D列印解剖模型,該代碼將於71日生效。

韓國的國家醫療保健系統已經開始為3D列印的心臟模型提供保險,這些模型被認為具有成本效益,報銷因醫院而異。蒙特菲奧雷醫學中心的Nicole Wake博士在她的演講中指出,隨著在美國即將到來的覆蓋率可能性,3D列印的臨床應用可能在未來幾年開始增強。

加拿大渥太華醫院3D列印醫療主任Adnan Sheikh博士補充說:「臨床醫生,包括放射科醫生,需要利用CPT代碼。這是一項投資,需要與工程師合作,但如果現在不開始使用,就會錯失良機。」

更好的放射學家
Matsumoto
博士在研討會總結說道,3D列印將成為未來醫學的一部分,現在是參與的適當時機。為了幫助促進這一目標,放射科醫師應該繼續與其他臨床醫生合作,並與美國食品暨藥物管理局(FDA)就監管與合規問題保持對話。