3D nyomtatás és kiterjesztett valóság a betegek jobb tájékoztatásáért

Hírek - RSNA2018 | 2018. december 12. 05:50 | Utolsó módosítás dátuma - 2019. július 17. 11:06 | Forrás: AuntMinnie referáló - dr. Pelyvás Bence

A 3D modellek felhasználásával az érintettek könnyebben megérthetik betegségüket és annak kezelését - számoltak be róla az Észak-Amerikai Radiológiai Társaság (RSNA) idei kongresszusán.

3D nyomtatás és kiterjesztett valóság a betegek jobb tájékoztatásáért

New York-i kutatók több száz vese és prosztata tumort modelleztek le kiterjesztett valóság és 3D nyomtatás segítségével, személyre szabottan a betegek számára. Ezek használatával az orvosi konzultáció során a páciensek egyszerűbben megérthetik a vese vagy prosztata tumoruk jellemzőit és így nagyobb biztonságban érezhetik magukat abban az esetben, ha műtéti megoldás szükséges kezelésükhöz, prezentálta a kutatás egyik szerzője, Nicole Wake.

„Összességében, úgy véljük, hogy mindegyik 3D modell típus hasznosnak bizonyult az anatómia, a betegség, a tumor elhelyezkedésének és a terápia tervezésének megismerésében,” mondta. „Sokkal hatásosabb egy fizikailag létező modellen bemutatni az elváltozást, mint a felvételeket végigpörgetni a páciensekkel, amelyeken nehézkesebb felismerni magát a szervet, annak formáját és méretét.”

3D urológiai tumor modellek
A prosztata tumorok sebészeti eltávolítása magas morbiditási kockázattal jár, ilyen szövődmény lehet az erektilis diszfunkció vagy a vizelet inkontinencia, míg a vese tumoros elváltozásainak műtéti megoldása jelentős vérvesztéssel és elhúzódó műtéti idővel járhat, jegyezte meg Wake. Ezen műtétek összetettsége miatt a kezelés módját a hagyományos 2D felvételek felhasználásával nehéz a betegek számára érthetően bemutatni.

A meglévő konzultációs módszerek javítása érdekében, Wake és munkatársai egy prospektív tanulmányt végeztek, amelyben 3D nyomtatott és kiterjesztett valóság modelleket hoztak létre, 200 vese vagy prosztata tumorban szenvedő beteget számára. Minden vizsgált személyről MRI vagy CT felvétel készült és műtéti beavatkozást terveztek tumoros betegségük kezelésére. A vizsgálat időtartama 2017 márciusától 2018 júliusáig terjedt ki.

A modellek elkészítéséhez a kutatók a 3D modellezés általános lépéseit követték: első lépésként beszerezték az elkészült CT vagy MRI felvételt és szegmentációval kiemelték az anatómiai struktúrát a felvételekről, majd egy szoftver segítségével (Mimics, Materialise) 3D modellt generáltak a szegmentált szervről. Ez követően elkészítették a modelleket egy 3D nyomtatós segítségével (Objet J750, Stratasys), végül száraz csiszoló papírral kijavították a kisebb hibákat és poliuretán bevonattal látták el a modelleket.

A virtuális valóság modellek elkészítéséhez, a már elkészült 3D virtuális minták fájljait STL (stereolithography) formátumból OBJ formátumba konvertálták, majd ezen fájlokat egy játék szoftver (Unity, Unity Technologies) segítségével virtuális valóság modelleké alakították.

A kutatócsoport a 3D nyomtatott vagy kiterjesztett valóság modelleket a műtétet megelőző konzultáción bemutatta a betegeknek.  A konzultációt követően minden páciens kitöltött egy kérdőívet, amely felmérte a tumorukról és a tervezet sebészeti beavatkozásról kialakult szubjektív véleményüket, valamint a műtéti tervbe vetett bizalmukat. A betegek egy 1-től 10-ig terjedő skála segítségével azt is értékelték, hogy a modellek milyen mértékben segítettek nekik megérteni az anatómiájukat, betegségüket, a sebészeti beavatkozást, továbbá a beavatkozás során potenciálisan felmerülő szövődményeket.

Hasznos a betegek számára
A válaszok elemzését követően Wake és munkatársai azt találták, hogy a 3D nyomtatott és kiterjesztett valóság modellek használata lényegesen javítottak a vizsgált személyek betegséggel kapcsolatos ismereteit.

Azon érintettek, akik 3D modell segítségével láthatták tumoros betegségüket 5 pontos Likert skálán - ahol az 5 a nagyon jó érhetőséget jelenti -, átlagban 4,7-4,8 pontot adtak a tumoros folyamat, tumor méret és helyzet valamint a sebészeti beavatkozás megértésére. Ez az érték szignifikánsan magasabb a hagyományos 2D felvételekkel elért eredményekhez képest.

A vizsgált személyek azt is állították, hogy a 3D modellek segítségükre voltak alap anatómiai ismeretek megértésében a saját veséjükkel vagy prosztatájukkal kapcsolatban (9.2/10), segítettek megismerni tumorok típusát (9.1/10), a szükséges sebészeti beavatkozást (8.9/10) és a lehetséges szövődményeket (8.4/10). Mindezeket sokkal hatékonyabb módon, mint a hagyományos 2D felvételek és virtuális 3D modellek.

Ezzel szemben a kiterjesztett valóság modellek, annak ellenére, hogy a betegek hasznosnak gondolták nem javította a megértésüket a hagyományos 2D képekhez képest.

A kiterjesztett valóság és 3D számítógépes modellek esetében a méret megértése nehézkes volt, különösen azért mert a felhasználóknak lehetősége volt a virtuális modellek méretét módosítani, tette hozzá Wake. Végeredményben a 3D nyomtatott modellek sokkal hasznosabbnak bizonyultak, mint az összes többi modell.

„Összehasonlítva a hagyományos képalkotással vagy más fejlettebb képalkotó megjelenítéssel, mint a számítógépes 3D modellek vagy a kiterjesztett valóság, úgy hisszük, hogy a 3D nyomtatott anatómiai modellek lehetőséget nyújtanak a mögöttes anatómia jobb megismerésére, mivel mind térbeli mind pedig tapintható visszajelzést nyújtanak.”

Forrás: https://www.auntminnie.com/index.aspx?sec=ser&sub=def&pag=dis&ItemID=123930&fbclid=IwAR2aJ_7wdEV5MCJlg9I88bhYTHsUtz6X4SerUF6i3n9D6JaIuPFQ4-NF1oA

 

További cikkek