English
Использование разборной 3D-модели полостной системы почки с цветовой сегментацией для улучшения кривой обучения ординаторов
DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2019.6.21-25
Б.Г. Гулиев, Б.К. Комяков, А.Э. Талышинский, Е.О. Стецик
1) Кафедра урологии (зав. – проф. Б. К. Комяков) Северо-Западного государственного медицинского университета им. И. И. Мечникова, Санкт-Петербург, Россия; 2) Центр урологии с робот-ассистированной хирургией Мариинской больницы (глав. врач – проф. О. В. Емельянов), Санкт-Петербург, Россия
Материалы и методы. Разработаны 3D-модели ЧЛС на основе данных КТ 5 пациентов с коралловидным камнем, которым была показана ПНЛ. Используемые снимки больных получены с помощью КТ в формате Dicom. Для сегментации и выделения ЧЛС с дальнейшей 3D-визуализацией использовали RadiAnt DICOM Viewer. С помощью программного обеспечения slicer 4.8.1 проводили обработку виртуальных моделей для преобразования DICOM-файлов в STL-формат. Далее выполняли виртуальное цветное выделение каждой группы чашечек для удобства разборки и интралюминального изучения анатомии ЧЛС. Заключительный этап включал печать каждого участка методом послойного наплавления с помощью 3D-принтера Picaso designer X. Для оценки информативности разборной 3D-модели, имитирующей ЧЛС конкретного пациента, был составлен опросник, с помощью которого оценивали понимание ординаторами анатомии ЧЛС, а также способность определять оптимальную чашечку для ПНЛ путем сравнения ответов с результатом опроса практикующих врачей, выполнивших более 50 ПНЛ.
Результаты. После изучения 3D-моделей ординаторами определение количества чашечек каждой группы статистически значимо не отличалось от такового практикующих урологов, использующих КТ-снимки. Определение чашечки для основного доступа между группами не различалось. Ординаторы хуже определяли чашечки для дополнительного доступа (р=0,009).
Заключение. Разборные 3D-модели ЧЛС перспективны в качестве обучения молодых специалистов и планирования ПНЛ. Изучение анатомии как отдельно взятой группы чашечек, так и всей ЧЛС позволяет выбирать оптимальную для перкутанной пункции чашечку при ПНЛ.
Литература
1. Belien H., Biesmans H., Steenwerckx A., Bijnens E. Prebending of osteosynthesis plate using 3D printed models to treat symptomatic osacromiale and acromial fracture. J Exp. Orthop. 2017;4(1):34–38. Doi: 10.1186/s40634-017-0111-7. 2. Citak M., Kochsiek L., Gehrke T., et al. Preliminary results of a 3D printed acetabular component in the management of extensive defects. Hip International. 2018;28(3):266–271. Doi: 10.5301/hipint.5000561. 3. Archip N., Clatz O., Whalen S., et al. Non-rigid alignment of pre-operative MRI, fMRI, and DT-MRI with intraoperative MRI for enhanced visualization and navigation in image-guided neurosurgery. Neuroimage. 2007;35:609–624. Doi: 10.1016/j.neuroimage.2006.11.060. 4. Ghizoni E., de Souza J. P. Raposo-Amaral C.E., et al. 3D-printed craniosynostosis model: new simulation surgical tool. World Neurosurgery. 2018;109:356–361. Doi: 10.1016/j.wneu.2017.10.025. 5. Turney B.W. A new model with an anatomically accurate human renal collecting system for training in fluoroscopy guided percutaneous nephrolithotomy access. J Endourol. 2014;28:360–363. Doi: 10.1089/end.2013.0616. 6. Bernhard J.C., Isotani S., Matsugasumi T., et al. Personalized 3D printed model of kidney and tumor anatomy: a useful tool for patient education. World J. Urol. 2016;34:337–345. Doi: 10.1007/s00345-015-1632-2. 7. Atalay H., Canat H., Ülker V., et al. Impact of personalized three-dimensional (3D) printed pelvicalyceal system models on patient information in percutaneous nephrolithotripsy surgery: a pilot study. Intern. Braz J. Urol. 2017;43(3):470–475. Doi: 10.1590/S1677-5538.IBJU.2016.0441. 8. Wong N.C., Hoogenes J., Guo Y., et al. Utility of a printed bladder model for teaching minimally invasive urethrovesical anastomosis. Can. Urol. Assoc. J. 2017;11:321–322. Doi: 10.5489/cuaj.4262. 9. Alyaev Yu.G., Sirota E.S., Bezrukov E.A. et al. Nonbiological 3D-printing simulator for learning percutaneous nephrolithotomy. Urologiia. 2018;1:10–14. Russian (Аляев Ю.Г., Сирота Е.С., Безруков Е.А. и соавт. Небиологический 3D-печатный тренажер для освоения чрескожной нефролитотрипсии. Урология. 2018;1:10–14). 10. Turk C., Petrik A., Sarica K., et al. EAU Guidelines on interventional treatment for urolithiasis. Eur. Urol. 2016;69(3):475–482. Doi: 10.1016/j.eururo.2015.07.041. 11. Ghani K.R., Andonian S., Bultitude M., et al. Percutaneous nephrolithotomy: update, trends and future directions. Eur. Urol. 2016;70(2):382–396. Doi: 10.1016/j.eururo.2016.01.047. 12. Olcott E.W., Sommer F.G., Napel S. Accuracy of detection and measurement of renal calculi: In vitro comparison of three-dimensional spiral CT, radiography and nephrotomography. Radiology. 1997;204:19–25. Doi: 10.1148/radiology.204.1.9205217. 13. Hubert J., Blum A., Cormier L. et al. Three dimensional CT-scan reconstruction of renal calculi. A new tool for mapping-out staghorn calculi and follow-up of radiolucent stones. Eur. Urol. 1997;31:297–301. Doi: 10.1159/000474471. 14. Buchholz N.P. Three-dimensional CT scan stone reconstruction for planning of percutaneous surgery in a morbidly obese patient. Urol. Int. 2000;65:46–48. Doi: 10.1159/000064834. 15. Costello J.P., Olivieri L.J., Su L., et al. Incorporating three-dimensional printing into a simulation-based congenital heart disease and critical care training curriculum for resident physicians. Congenit. Heart Dis. 2015;10:185–190. Doi: 10.1111/chd.12238. 16. Kukreja R., Desai M., Patel S., et al. Factors affecting blood loss during percutaneous nephrolithotomy: Prospective study. J Endourol. 2004;18:715–722. Doi: 10.1089/end.2004.18.715. 17. Turna B., Umul M., Demiryoguran S., et al. How do increasing stone surface area and stone configuration affect overall outcome of percutaneous nephrolithotomy? J Endourol. 2007;21:34–43. Doi: 10.1089/end.2005.0315. 18. Guliev B.G. The complications of percutaneous nephrolithotomy. Endoscopicheskaya chirurgia. 2008;1:33–35. Russian (Гулиев Б.Г. Осложнения перкутанной нефролитотрипсии. Эндоскопическая хирургия. 2008;1:33–35). 19. Stern J., Zeltser I.S., Pearle M.S. Percutaneous renal access simulators. J Endourol. 2007;21:270–273. Doi: 10.1089/end.2007.9981. 20. Rengier F., Mehndiratta A., Von Tengg-Kobligk H., et al. 3D printing based on imaging data: Review of medical applications. Int J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2010;5:335–341. Doi: 10.1007/s11548-010-0476-x. 21. PolettiA., Platon A., Rutschmann O.T. et al. Low-dose versus standard-dose CT protocol in patients with clinically suspected renal colic. Am J. Roentgenol. 2007;188:927–933. Doi: 10.2214/AJR.06.0793.
Об авторах / Для корреспонденции
А в т о р д л я с в я з и: Б. Г. Гулиев – д.м.н., профессор кафедры урологии Северо-Западного государственного
медицинского университета им. И. И. Мечникова, Санкт-Петербург, Россия
Похожие статьи
