用于甲状腺手术术前评估的个性化3D打印模型

本研究旨在通过个性化的三维甲状腺模型，提高甲状腺手术的术前评估、医患沟通以及手术确定性。该技术能够以更短的时间和更低的成本，较为精确地重建甲状腺与周围结构之间的关系。只要能够获得高精度的三维图像，即可实现个性化的三维模型构建。

例如，肝脏手术。首先通过增强计算机断层扫描对患者的甲状腺进行扫描，以获取DICOM格式的图像数据。将扫描得到的图像数据导入软件中，并根据甲状腺与周围组织或器官之间的灰度值差异，设置适当的阈值。

由于不同的灰度值反映了人体不同区域强度的差异，将灰度阈值设为226至1500以呈现骨组织图像，将阈值设为-200至226以显示甲状腺图像。可让软件自动识别标框区域，若识别效果不理想，则可手动勾画目标区域的边界。由重建的数据模型生成STL文件。

在获得医生对重建的三维模型的认可后，将STL文件数据传输至彩色材料3D打印机，并通过配套的3D打印切片软件设置参数预设。根据最终产品的类型选择打印模型。彩色打印模型通常采用白色喷墨工艺技术。

尽管光敏树脂采用数字光处理技术，但仍需根据产品的厚度选择切片层厚参数，此处为23至36微米。

根据打印模型的精细程度选择支撑方式：对于需要更好保护且精细结构不易受损的模型，选择整体支撑；对于节省材料的情况，选择局部支撑。然后使用打印机上的调色板功能选择模型着色。将动脉统一设置为红色 255，静脉统一设置为蓝色 255。

在3D打印机中填充硬质光固化树脂。调试打印平台，并使用白色喷射工艺技术进行打印。打印完成后，取出初步成型的甲状腺模型。

通过戴手套的手将支撑结构拆开并从初步模型上剥离，去除支撑结构的大部分主体部分。将模型放入含有氢氧化钙碱性溶液的超声波清洗机中，清洗15分钟。将模型放入湿式喷砂机中冲洗，直至表面残留的支撑结构完全被清除。

接下来，使用电动磨具或砂轮对模型进行打磨。打磨后，将清漆喷涂到模型表面一半区域的大面积色块上，然后用手动方式用清漆绘制小面积的色块。

接下来，将模型放入紫外固化机中固化30秒。然后取出模型，用95%酒精清洗。包装完成的甲状腺模型，并在手术前交付给外科医生。

采用该方法，在对一名甲状腺癌患者进行手术前，通过增强型计算机断层扫描构建了甲状腺区域完整的3D打印模型。高质量的3D图像是打印的基础。WGP打印技术是实现高质量3D模型的关键。