放射線医学における 3D プリントの 5 つの主要な臨床応用

出典: 3Dプリンティングビジネス情報

小児患者の MRI スキャンから作成された 3D プリントモデルの最も一般的な臨床用途は何ですか?オハイオ州立大学のチームは、最近Journal of Magnetic Resonance Imagingオンライン版に掲載された新しい論文の中で、さまざまな応用とモデル作成における放射線科医の役割について調査しています。

「これまでのこの技術の応用のほとんどがCTスキャンを使用していたため、MRIを使った3Dプリントを研究したかった」と筆頭著者のジャヤンティ・パルタサラシー氏はCNNに語った。 Parthasarathy 氏は、オハイオ州コロンバスにある Nationwide Children's Hospital の放射線科で 3D プリントマネージャーを務めています。「子供の世界では、放射線をできるだけ避けたいのです」と彼女は言う。「そこで私たちの目標は、小児科領域における MRI 3D プリントの最も一般的な用途は何か、そしてそれが CT 3D プリントと同じ利点をもたらすかどうかを知ることでした。」

これを実行するために、研究チームは1990年から2019年までのPubMedデータベースに掲載されている3Dプリントに関するすべての論文を調査した。 2019 年 3 月現在、小児の 3D プリントに焦点を当てた MRI スキャンベースの出版物が 92 件見つかりました。論文の大部分は過去 5 年間に発表されており、2017 年には 19 件の論文が発表されピークを迎えました。

脳の MR 画像に基づく仮想 3D モデル (左) 患者固有の 3D プリント脳 (右) これらの研究の中で、研究者は心臓血管アプリケーション (35%) に 3D プリントモデルを最も多く使用し、次いで脳神経外科 (14%)、教育とトレーニング (13%)、イメージング (8%)、泌尿器科 (8%) となっています。 Parthasarathy 氏とその同僚は、レビューの中でこれらのアプリケーションのいくつかについて詳しく説明しています。

1 心臓病学:
著者らは、MR血管造影画像に基づく3Dプリントモデルは主に、患者の血管系の独特で複雑な配置に対する臨床医の理解を深めるために使用され、それが術前計画にとって非常に重要であることが証明されていると指摘している。若年患者の心臓の鮮明で具体的な視覚化は、先天性心疾患の管理や介入心臓病学処置のシミュレーションにおいて特に有益であることが証明されています。

2脳神経外科：
神経科学者や脳神経外科医は、難治性てんかんなどの敏感な症状の治療を支援するために、手術計画に 3D プリントされた脳モデルを使用しています。研究者らによると、このモデルは脳内の神経束全体を表示することができ（複数のMRIコントラストを融合）、困難な手術を現実的かつコスト効率よくシミュレーションできるという。

3. 教育と研修：
3D プリントされたモデルは、手術計画に加えて、従来の医療画像や仮想 3D モデルを調べるよりも、医療スタッフや患者とその家族が解剖学的構造をより簡単に理解するのに役立ちます。

4 イメージング:
さまざまな組織も 3D プリント技術を使用して、MRI プロトコルに最適な画像シーケンスを決定しています。

5泌尿器科：
多くの研究者が、術前計画を容易にし、患者の病状に対する理解を深めるために、3D プリントされた泌尿器がんモデルを実証しています。

パルタサラシー氏は、小児科向けのさまざまな MRI ベースの 3D プリントアプリケーションは、病院と外部の 3D プリントサービスとの連携に大きく依存しており、処理に長い時間がかかると述べました。しかし、近年では、放射線科が主導して、3D プリントされた解剖モデルをすぐに製作することが一般的になってきました。

この傾向は、手術前に外科医と患者に強化された視覚化を提供するより優れた画像技術、低価格のプリンターの利用可能性、および人間の組織にさらに近い新しい 3D 印刷材料によって推進されています。「新たな償還経路により、この技術の利用は倍増するだろう」と彼女は語った。「画像診断を行うのは放射線科医であり、これまでのところ、病院における 3D プリントの導入のほとんどは放射線科で始まっています」とパルタサラシー氏は言います。「ある意味で、放射線科医はすべての頭脳です。実際、放射線科ではすでに 3D プリントが大々的に導入されています。」

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