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华体会app官网下载_深度解析医学3D打印中的关键技术

时间:2022-06-04 00:22:01 来源:华体会app 点击:

本文摘要:3D打印机被普遍认为为是前进第三次工业革命的技术之一。尽管它源于工业生产,但一开始就受到医学界的注目。我们在上世纪90年代积极开展个体化骨科植入物CAD/CAM技术研究中及时引进3D打印机技术,并在2004年取得国家科技进步奖二等奖。 和工业3D打印机有所不同,医学3D打印机有其自身的技术体系。随着2020-03-30 这项技术在医学领域广泛应用,很多关键技术被彰显了新的内容,并正处于更进一步发展之中。 医学影像分解、处置与三维重建技术医学影像是医学3D打印机的数据源。

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3D打印机被普遍认为为是前进第三次工业革命的技术之一。尽管它源于工业生产,但一开始就受到医学界的注目。我们在上世纪90年代积极开展个体化骨科植入物CAD/CAM技术研究中及时引进3D打印机技术,并在2004年取得国家科技进步奖二等奖。

和工业3D打印机有所不同,医学3D打印机有其自身的技术体系。随着2020-03-30 这项技术在医学领域广泛应用,很多关键技术被彰显了新的内容,并正处于更进一步发展之中。

医学影像分解、处置与三维重建技术医学影像是医学3D打印机的数据源。上世纪90年代,各著名品牌医学影像设备输入的数据格式很不统一,这给我们积极开展3D打印机带给很多艰难,当时被迫研究与各种设备的模块软件,以提供影像设备输入的数据。

2020-03-30 ,所有影像设备都统一为DICOM格式,为3D打印机的推广应用带给了相当大的便捷。目前,骨骼CT数据的处置和建模工作已十分成熟期。

由于在CT图像中骨骼和周边其他的组织之间的灰度值差异较为明晰,因此,目标的组织拆分和建模工作年所获得突破,研发出有很多骨骼CT数据处理与建模软件。很长一段时间国内外普遍运用Materialise公司Mimics软件,而今我国早已研发出有很多具备自律知识产权的软件。

随着3D打印机在医学中的推广应用,很多牵涉到软组织的外科领域也开始运用3D打印机技术,这对图像处理和建模技术明确提出了新的拒绝。如果骨骼周围的血管在造影时加到了对比剂(ContrastAgent),可取得边界明晰的图像,它的建模工作和骨骼完全一样便利。

但是,软组织的影像主要来自于MRI,它的处置比CT数据艰难。更加最重要的是,为了将有些软组织在影像中明晰地显出,必需对MRI设备展开专门的参数调整,这给临床用于带给很多困难。此外,有些软组织的影像必需通过各种其他影像设备来提供,这就牵涉到到多模图像配准与融合技术,对于软组织目前还是一个研究项目。因此,为符合软组织3D打印机,我们需和影像学专家合作积极开展如下技术研制成功工作:1.明晰的影像数据提供技术。

首先需将牵涉到肝、胆、脾、胰、肾,心脏和肺的影像分解技术展开系统地研究,针对有所不同的影像设备,明确提出最佳的调整参数,构成一套标准规范,使得先前工作取得很好的影像数据条件。2.目标软组织自动拆分技术。

图像中具备很多非涉及的的组织,目前不能通过手工不予读取,这在临床中无法推展用于。因此,必需基于解剖学科学知识创建一个专家系统,用来自动(最少半自动)处置,才能使这项工作沦为临床可应用于技术。3.多模图像配准和融合技术。由于软组织医学影像经常来自多种影像设备,这是绕行不过去的研究课题。

软组织外科3D打印机要做像骨科那样较慢便利另有待时日。人体目标的组织3D模型打印机与临床应用于技术时隔X光、CT/MRI发明者后,3D打印机模型是在临床医学中具备第三个里程碑意义的技术。

当前两者获取的影像数据无法符合医生手术规划市场需求时,2020-03-30 可通过1:1精准的打印机模型直观地仔细观察人体目标的组织,从而作出临床和手术规划。图1是港大深圳医院的案例。一位六岁患者下肢相当严重畸形(图1a),依据传统的X光和CT数据医生无法作出极致的手术规划。

通过打印机模型(图1b),医生不仅看清楚患者畸形的状态,而且术前作出了精准的手术规划,确保了手术的极致展开(图1c)。该儿童通过先前康复化疗完全恢复了行驶能力(图1d)。图13D打印机模型承托小儿下肢相当严重畸形矫形手术案例图2是上海复旦大学附属儿科医院2016年连体婴儿手术案例。通过3D打印机模型可以仔细观察到会阴部骨骼长合的状态,从而作出精准的手术规划和术前打算工作。


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