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医学3D数字建模
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A.医学数据采集

  3D打印个体化实物模型,其数据来源为患者本人的数字化影像资料,如CT、MRI等。影像学资料由计算机软件生成三维模型文件,3D打印机通过读取文件的截面信息并将这些截面逐层打印堆积而构成一个实体。影像学资料的扫描精度会直接影响3D打印医学模型的真实性。因此,规范患者骨骼影像数据资料的采集至关重要。

 

1.CT数据采集:

  CT对骨组织、造影剂的解析能力较强,是数字化设计最为常用的医学数据来源。基于3D打印设计需要,CT数据需要满足以下要求:

  ①设备选择:推荐使用螺距小的多排螺旋CT,不推荐使用传统的级进式CT或单排螺旋CT;

  ②扫描范围:以能够满足临床需要为准;

  ③扫描间距:推荐≤1 mm,不推荐>2mm;

  ④CT扫描参数设定:依据临床需要;

  ⑤分辨率:推荐像素矩阵为512x512,像素尺寸为0.5 mm x 0.5mm的CT设备;

  ⑥扫描体位:扫描体位摆放正确对以后进行三维设计、测量有益处。CT扫描摆放肢体建议使肢体长轴与扫描方面一致;如果肢体存在外固定或者骨关节畸形时,建议减少两者的成角角度。建议使双侧肢体摆放对称;按照解剖学姿势摆放:双上肢伸直附于体侧、手心朝前和双下肢靠拢、足尖朝前;

  ⑦造影剂:根据临床需要可以选择使用;

  ⑧金属异物:CT扫描过程中会产生伪影,对骨骼影像精确性将产生误差。

2.MRI数据采集: 

  MRI对软组织有较好的解析力,但鉴于MRI扫描层厚较大,一般较少使用MRI进行精确数据采集,多用于标注软组织、病变范围。

  ①MRI扫描序列中T1成像显示解剖结构较清楚,适合用于骨关节三维模型设计;MRI增强二维断面图像适合标记肿瘤及其浸润范围。

  ②MRI数据主要用于与CT数据进行融合、配准,用于协助CT影像进行3D打印模型的设计和测试。

 

3.图像数据格式、传输和存档:

  ①用于重建和存档的医学二维断面图像,推荐使用符合Dicom 3.0的数字影像和通信标准格式,不推荐使用由PACS系统生成的其他格式图像;

  ②已完成重建设计的3D模型文件,推荐采用通用的STL格式,不推荐采用其他文件格式;

③文件传输前打包压缩,推荐采用移动存储介质和固定存储介质相辅的数据保存和存档调用方式,以保证数据的安全性和査询便捷性。

 

B.数字化模型设计

  设计是3D打印技术的灵魂,是将传统医学影像转化成3D打印实物的核心步骤。对于3D打印模型,设计环节至关重要。为保证3D打印医学模型真实、可靠、实用,设计过程由临床医生全程参与模型的设计,并最终由临床医生审核确认。

  模型规格严格按照1:1原始比例设计

  高度仿真于解剖形态误差小

  按医生要求设计建模满足临床实际需求