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Ann Ital Chir.2020 Jun;9. S0003469X20032844. Epub 2020-06-16.

レトロシグモイド開頭術中のフレームレスニューロナビゲーションのための3Dプリントされたカスタムメイドマスクモデル。前臨床段階での死体実験の実現可能性の研究

A 3D printed custom-made mask model for frameless neuronavigation during retrosigmoid craniotomy. A preclinical cadaveric feasibility study.

  • Pietro Canzi
  • Irene Avato
  • Stefania Marconi
  • Mattia Del Maestro
  • Alice Giotta Lucifero
  • Marianna Magnetto
  • Elena Carlotto
  • Ferdinando Auricchio
  • Sabino Luzzi
  • Marco Benazzo
PMID: 32588834

抄録

背景:

3Dプリントによるカスタムメイドのマスクモデルを用いて、レトロシグモイドアプローチ時のフレームレスニューロナビゲーションの実現可能性と精度を検証した。

BACKGROUND: A 3D printing custom-made mask model was tested in terms of feasibility and accuracy for frameless neuronavigation during retrosigmoid approach.

方法:

高解像度コンピュータ断層撮影(CT)スキャンと3Dプリンテッド(3DP)から、死体の注入頭部の仮想3Dモデルを取得した。横洞とシグモイド洞のコースをマークした。3Dモデルのキャストとして透明な特注3DPマスクモデルを作成した。側副鼻腔の領域は、外科医が患者の頭蓋骨上に副鼻腔のコースを描くためのテンプレートとしてマスクを使用できるように溝をつけた。右レトロシグモイドアプローチは、ホルマリン固定注入されたキャダベリックヘッドで実行されました。イニオンと他の従来のランドマークは、副鼻腔のコースをマークするために使用されました。3DPマスクは副鼻腔のコースを再マーキングするために使用された。ランドマークベースの軌跡と3DPマスクベースの軌跡の不一致は、3DPマスクモデルの精度の指標として想定した。

METHODS: A virtual 3D model of a cadaveric injected head was obtained from a high-resolution Computed Tomography (CT) scan and 3D Printed (3DP). The course of the transverse and sigmoid sinus was marked. A transparent custommade 3DP mask model was created as a cast of 3D model. The area of the lateral sinuses was grooved to allow the surgeon to use the mask as a template to draw the course of the sinuses on the patient skull. A right retrosigmoid approach was performed on formalin-fixed injected cadaveric head. Inion and other conventional landmarks were used to mark the course of the sinuses. 3DP mask was used to re-mark the course of the sinuses. The mismatch between the landmarks-based and 3DP mask-based track was assumed as a measure of the accuracy of the 3DP mask model.

結果:

3DPマスクモデルは、精度が高く、実現可能で、使いやすく、高速であることがわかりました。レトロシグモイド領域との完全な連動が確認された。ランドマークベースと3DPマスクベースのトラック間のミスマッチは、横洞とシグモイド洞でそれぞれ4mmと6mmであった。

RESULTS: 3DP mask model resulted precise, feasible, easy and fast to use. A perfect interlocking with the retrosigmoid area was noted. Mismatch between the landmarks-based and 3DP mask-based track was of 4 and 6 mm for transverse and sigmoid sinus, respectively.

結論:

3DP特注マスクモデルは、レトロシグモイドアプローチ時のフレームレス・ニューロナビゲーションの実装に適しており、再現性が高く、信頼性が高い。その精度は、骨のランドマークニューロナビゲーションよりも優れています。選択されたケースでは、3DPマスクは画像誘導光学追跡システムや電磁追跡システムの有効なオプションとなります。

CONCLUSION: 3DP custom-made mask model is feasible, easily reproducible and reliable for the implementation of a frameless neuronavigation during retrosigmoid approach. Its accuracy is greater than that of the bone landmark neuronavigation. In selected cases, 3DP mask can be a valid option to image-guided optical or electromagnetic tracking systems.

3Dスタンプを使用して実現された個人用のカスタムモデルは、レトロシグモの承認を受けている間、フレームレス神経ナビゲーショ ンの最終段階で、耐久性と精度の観点からテストされています。高品質のモデルは、3Dでスタトオッテヌータイプのテストでは、フォーマルでフィッサバータ、そしてsottoposta断層コンピュータ化されたad alta risoluzione.Un modello virtuale è stato ottenuto e stampato in 3Dの一部である。破損した船の装飾は、3D画像に表示されています。このモデルでは、カスタムメイドの3Dカスタムメイドのトラスパーセンタイルが、後のエリアに対応したスキャナラトゥーラを使用して、お客様の頭蓋骨の上に設置されたカスタムメイドの装飾を承認された後に追跡することを許可することができます。È stato dunque eseguito un accesso retrosigmoideo destro sulla testa del cadavere.成功して、3Dマスクは、センサーの装飾のために使用することが可能になりました。このようにトレースのずれは、モデルの正確さを誤認していると考えられます。3Dモデルは、正確で、安全で、簡単で、使いやすくなっています。 また、後付けのエリアとの完全な相関関係が記録されています。この差は、前輪と後輪の間で4mm、後輪と後輪の間で6mmとなっています。カスタムメイドの3D量産モデルは、レトロシグマが承認されている間、フレームレスのニューロナビゲーションを実装することで、より効率的で、より生産性が高く、信頼性の高いものになります。このような精度の高さは、再生のためにベースとなっているニューロナビゲータツィオーネの中でも非常に優れています。3Dマスクが選択された場合、3Dマスクは、光学ニューロ・ナビゲーション・システムおよび画像ガイドのエレトロマグネティック・システムに適合した有効なオプションとなることができます。

Un modello di maschera personalizzato realizzato mediante l’utilizzo di stampante 3D è stato testato in termini di fattibilità e precisione ai fini della neuronavigazione frameless durante l'esecuzione dell’approccio retrosigmoideo. Un modello virtuale è stato ottenuto e stampato in 3D a partire da una testa di cadavere iniettata, fissata in formalina, e sottoposta a tomografia computerizzata ad alta risoluzione. Il decorso del seno trasverso e sigmoideo è stato disegnato sulla sagoma 3D. Sulla scorta del modello una maschera 3D custom-made trasparente è stata successivamente prodotta con una scanalatura in corrispondenza dell’area dei seni laterali per consentire al chirurgo di tracciare durante l’approccio il decorso dei seni direttamente sul cranio del paziente. È stato dunque eseguito un accesso retrosigmoideo destro sulla testa del cadavere. L’inion e gli altri principali reperi ossei convenzionali sono stati usati per delineare il decorso dei seni venosi durali. Successivamente la maschera 3D è stata impiegata per ridisegnare il decorso dei seni. La discrepanza tra le due tracce è stata assunta come misura dell'accuratezza del modello. Il modello di maschera 3D è risultato preciso, affidabile, facile e veloce da utilizzare. È stata inoltre documentata una perfetta corrispondenza con l'area retrosigmoidea. La differenza tra le due tracce è stata di 4 mm per il seno trasverso e di 6 mm per quello retrosigmoideo. Il modello di maschera 3D custom made è risultato fattibile, facilmente riproducibile e affidabile ai fini dell’implementazione della neuronavigazione frameless durante l'approccio retrosigmoideo. La sua precisione è stata maggiore di quella della neuronavigazione basata su reperi ossei. In casi selezionati la maschera 3D può essere un'opzione valida rispetto ai sistemi di neuronavigazione ottica ed elettromagnetica guidati da immagini.