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1、妇科医师晋升副高（正高）职称病例分析专题报告单位：*姓名:*现任专业技术职务：*申报专业技术职务：*2022年*月*日3D打印技术手术前诊断女性生殖道畸形附病例报告手术前诊断女性生殖道畸形，尤其是复杂的生殖道畸形甚至是合并泌尿系统的多发畸形，通常比较困难。三维(threedimension,3D)打印技术是1种新兴的技术，有助于创建精确的解剖学模型。其基本原理是从CT或MRl创建数据集，CT或MRl扫描图像的数据以DICOM格式保存，并输入至图像处理软件；之后将这些软件处理后的图像数据，传输入3D打印系统，应用打印材料实现原始解剖的3D复制。在医疗保健领域，早在1997年，3D打印技术最早被应
2、用于整形外科口腔颌面部的手术。3D打印技术的使用目前已经扩展到血管外科、骨科、肿瘤学等专业，被用于术前病变的解剖学评估,以及个体化定制预制骨模型或创建患者专用的植入假体，妇科领域的应用尚较为有限。本研究尝试基于薄层MRl数据进行3D图像重建并完成3D打印模型以协助术前诊断复杂生殖道畸形。一、临床资料L患者的临床资料患者33岁，已婚，孕1产0。平素月经规律，周期30d,经期35d,量中，有痛经。婚后3年，规律性生活。2014年9月，因左侧输卵管异位妊娠于外院行左侧输卵管切除术，术中描述子宫后位，稍增大，宫底部稍宽，右侧输卵管形态未见异常。2016年1月，因有生育要求行输卵管碘油造影示：（左侧）单
3、角子宫，单输卵管根部阻塞。2016年2月，于本院门诊就诊，基础体温双相，丈夫检查精液正常，查体：可见左右2个阴道口，其间为一纵隔；左侧易扩张、通畅，窥器暴露可见阴道顶端且该侧子宫颈外观正常，子宫颈口可见；右侧阴道窄，窥器暴露困难，未显露出子宫颈口。2016年6月，盆腔超声检查提示：子宫4.7cm6.0cm3.6cm,内膜厚约0.8cm,宫腔呈型，肌层回声均匀;双侧附件区未见囊实性包块。提示子宫发育异常，纵隔子宫可能。双肾输尿管超声检查未见异常。2 .患者生殖器官的3D建模及3D打印对患者进行层厚1mm的薄层扫描盆腔MRI检查（图1）,将MRI扫描图像的数据以DICOM格式保存,并应用3D成像软
4、件Mimicsl0.01（比利时MaterialiSe公司产品）建立子宫、子宫颈及阴道的解剖学3D图像（图2）。再使用光敏树脂材料应用光固化（stereolithographyappearance,SLA）技术使用PrismlabRP400型3D打印机上海普利生（Prismlab）公司产品完成患者生殖器官模型的3D打印（图3）。3 .临床处理2016年6月，收入本院后行宫腹腔镜联合检查术，术中见宫底部较宽、凹陷不明显，左侧输卵管缺如，右侧输卵管及卵巢未见异常。阴道完全性纵隔，上达子宫颈，右侧阴道稍狭窄。两侧阴道顶端各可见一子宫颈，均略小，发育尚好。双侧宫腔内膜较厚，输卵管开口可见，中央被子宫纵
5、隔完全分开，宫底部纵隔宽厚，下段纵隔稍薄。术中确诊为完全性纵隔子宫合并双子宫颈双阴道，与术前诊断完全相符。遂行腹腔镜下盆腔粘连松解+输卵管通液术联合宫腔镜下子宫纵隔切除+阴道纵隔切开术。患者于术后6个月（2017年1月）自然妊娠，目前孕6个月余，孕期顺利，正在接受常规产科检查。二.讨论13D打印技术的原理及发展现状：3D打印技术是1种新兴的技术，有助于创建精确的解剖学模型，大多数的模型从CT创建数据集，越来越多的模型也有基于其他方式的数据集，如超声或MRIoCT或MRl扫描图像的数据，以DICOM格式保存，并输入图像处理软件（例如：Amira、Avizo.Mimics.Simplewarex3
6、DSlicer等软件）。这些医学影像学检查不能提供颜色信息，但可以使用外套增加符合或接近于原始解剖的颜色。最后将这些软件处理后的图像数据，传输入3D打印系统，完成彩色印刷，实现原始解剖的3D复制，3D打印机的原理类似于传统的喷墨打印机。影响3D打印质量的关键是每个标本各个特征扫描的数字字符。3D打印模型既可以显示某个标本可见的表面特征，也能获得高质量的解剖学标本模型，这取决于影像学扫描的技术及收集到的影像学数据。解剖教学教具3D打印模型所需分辨率的精确阈值目前尚未可知，但大多数3D打印机的分辨率能够在IOOm等距，最新一代的3D扫描设备（如固定或手持式表面扫描仪）能够采集更高分辨率的数据集。理
7、论上只要打印机的分辨率较扫描分辨率更高，例如：3D打印机的分辨率高于MRl或CT的分辨率，那么，3D打印不会导致上述影像学技术所获数据的精度损失。也就是，当从DICOM数据进行3D打印时，3D打印质量至关重要的是打印机的扫描分辨率（切片厚度）是否接近于所选3D打印机的层厚。但在实际打印过程中，仍会有信号的损失8。3D打印最早被应用于整形外科口腔颌面部的手术9。3D打印使用的报道目前已经扩展到血管外科、骨科、肿瘤学等领域，被用于术前定制组织器官模型，协助术前评估诊断疾病、建立病理实物模型，用于协助患者教育、术前制定手术方案，甚至创建患者特制的植入假体。但妇科领域应用3D打印技术的尝试尚较为有限1
8、0-13o23D打印技术应用于复杂生殖道畸形患者术前评估的尝试：女性生殖道畸形，尤其是对于复杂的生殖道甚至是合并泌尿系统的多发畸形，术前诊断通常比较困难。目前，常用的诊断方法为常规或麻醉状态下的妇科查体,联合超声检查，必要时行MRI检查。但往往由于影像学技术的局限，难以准确反映畸形的部位、类型和并发情况。本例通过使用薄层MRI（层厚Imm）检查获得了影像学数据应用3D成像软件针对患者的生殖器官进行3D图像建模，然后用树脂材料进行3D打印，形成了子宫、子宫颈及阴道的3D实物模型，将抽象的二维影像学信息数据转化为直观的3D模型实物，对于术前诊断复杂生殖道畸形有帮助，也有利于患者及临床医师简洁、直观
9、、准确地理解二维影像学检查发现的器官发育异常。本例患者应用3D打印技术所成的模型与手术所见基本相符，总结有以下相关经验。首先，3D打印技术需要更多的影像学信息以满足3D数字建模的需要，临床所使用的常规MRI或CT检查不能满足3D打印的要求，通常需要薄层MRI或CT数据集重建。由于MRl对软组织的分辨能力数倍于CT,因此，对于女性生殖器官畸形或子宫体子宫颈肿瘤的评估，MRI优于CTo而且MRI可以显示任意角度的切面图像，而CT只能显示与身体长轴垂直的横断层图像14-16。因此，本例患者选用MRl获得影像学数据集。在预试验中，本课题组发现层厚1mm的MRI数据集能满足3D重建的要求但2mm及以上的
10、层厚都不能形成满意的生殖器官3D图像。随着软件处理技术的改进，有学者认为，层厚较厚的常规MRI扫描也可以满足3D成像的数据集要求，如此可减少因行薄层扫描而耗费的检查时间，节约医疗资源，同时减少患者的不适，这也期待更多研究结果的发表。止匕外，在3D成像软件图像建模时,妇科医师与有经验的放射科医师合作，对MRI图像中的目标数据进行尽量准确的筛选，这是形成高质量3D模型的关键步骤，也是保证最终的3D打印器官模型尽可能准确表现器官解剖结构的重要环节。另外，本研究选用光敏树脂材料作为3D打印的原料，光敏树脂成形后的产品可呈现透明至半透明磨砂状，产品外观平滑。对于类似于本例需要同时反映器官外部轮廓和内部管
11、腔结构的情况，则非常适合。本例在薄层MRI基础上进行3D图像重建并完成了3D打印模型，术前诊断患者为完全性纵隔子宫合并双子宫颈双阴道，与其后宫腹腔镜联合检查的诊断相符。本课题组首次初步尝试应用3D打印技术协助术前诊断的结果提示，基于薄层MRl的3D打印技术有可能成为无创诊断女性生殖道畸形的新技术。当然，在未来的工作中，尚需对此项技术在妇科疾病诊治中的应用范围、技术细节和费效获益等方面进行更深入的研究和探讨参考文献：略.上述术前评估显示，患者子宫体为单个、宫底外观无异常，即宫底无凹陷、无双子宫体，但有两个完全分离的宫腔，因此考虑完全性纵隔子宫。子宫颈两侧完全分离，结合查体，考虑为双子宫颈可能性大。阴道两侧完全分离，结合查体，考虑为双阴道可能性大。综合分析，术前诊断为少见的复杂子宫、子宫颈、阴道畸形，即完全性纵隔子宫分类为Va,按照1988年美国生育协会（AFS）修订的女性生殖器官畸形分类系统合并双子宫颈双阴道口。类似的病例也见于文献报道2-6,本课题组也曾在子宫颈胚胎发育的认识现状和研究进展一文中有所描述刀。
