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e键打印新咨询:患者福音 1小时CT转化3D数据

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发表时间:2015-11-16 16:33:00

  近日,为了解决3D建模的耗时等问题,美国麻绳理工学院联手波士顿儿童医院的研究人员一起开发了一种快速将MRI扫描数据转换成医疗3D打印模型的系统,此系统的推出,将会惠及全球患者。e键打印(ejdyin.com)详细说明具体是怎样实现的?


  随着3D打印技术的发展,3D打印逐渐在各个行业领域被应用,如航空航天、医疗、制造等领域。从医疗领域来看,3D打印能帮助提升手术的成功率。而应用于医疗的模型多数是根据CT或者MRI扫描结果来精确打印患者体内出现问题的部分,这能够帮助医生进行手术前的准备,但是从目前的技术水平来看,患者的模型的建模是一个非常复杂并且相当耗时。


  为了解决3D建模的耗时等问题,美国麻绳理工学院联手波士顿儿童医院的研究人员一起开发了一种快速将MRI扫描数据转换成医疗3D打印模型的系统,此系统的推出,将会惠及全球患者。


  据e键打印(ejdyin.com)了解,这个新系统将会在即将举行的医学图像计算与计算机辅助干预国际会议上正式发布,而领导此项目进行开发的是MIT电气工程和计算机科学专业的研究生Danielle Pace,其主要负责分析软件的开发,而波士顿儿童医院的物理学家Medhi Moghari则负责开发优化扫描精度的程序。心脏病专家Andrew Powell则负责这项研究的临床应用。对于研究资金来源,一部分来自波士顿儿童医院,另一部分则是关注临床科学方面创新的Harvard Catalyst的资助。


  根据目前的情况来看,这个系统仍处于开发阶段,研发成功后将由七位心脏外科医生对其进行最后的评估研究。据MIT电气工程和计算机科学教授Polina Golland教授宣称,此系统一旦开发完成并能成功应用,那么3D打印的手术模型在医疗领域将成为最为普遍使用的辅助工具。


  看到这里,可能很多人不明白什么是MRI,所谓MRI就是指由任意3D模型,甚至包括人体的部位的一系列横截面组成的。而这些横截面是由诸多明暗不同的区域组成的。从计算机视图上看,这些区域的边界一直难以精确的查明,而且这些也不能为外科医生提供实用性的帮助。根据这些数据做出来的模型,在一定程度上,可能会造成情况的更糟糕。


  如果按照上述所说,MRI数据在制作模型时作用不大,那么应该怎么来解决这一问题呢?设计师在制作模型时,主要依靠的就是横截面,但是这一过程往往需要10个小时以上。长时间的制作往往会耽误手术的时间,这在一定程度上也限制了医疗水平的发展。


  但是现在,这一问题将得到解决,由Pace和Golland开发的解决方案选择了一个中间办法,那就是对于每个模型,专家只需要识别几个横截面的边界即可,然后把数据输入一种图像算法。这个办法的结果非常好,专家只需要看总面积的九分之一,就可以从200张截面中分辨出14个小块,就足以获得90%的一致率。而这个方法在时间上也节省了很多,只需要一个小时左右的时间就可以生成一个模型数据,3D打印模型的时间就看机器的了。


  尽管这个系统仍处于开发阶段,但是Golland认为,这种算法的性能可能会通过增加整个横截面上的小块区域加以改进。除了其他的几个创新之外,这将是实现快速精准制作模型的关键。为了测试这个系统,科学家们已经对其专门设计一个临床研究,这个研究涉及到已经在波士顿经过治疗的10位患者。他们的MRI数据将提供给7名外科医生研究,这些医生将会获得3D打印的实体模型、3D数字模型和数据,并且用它来帮助制定手术方案。这些方案将会与实际的治疗方法进行对比,这将很能分辨出该系统是否能帮助外科医生提高手术的成功几率。


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