MIT開發(fā)新系統(tǒng)可加速MRI掃描數(shù)據(jù)向3D可打印模型的轉(zhuǎn)化

在過去的幾年里，3D打印已經(jīng)引發(fā)了全世界的醫(yī)學革命。許多手術(shù)因為外科醫(yī)生提前利用3D打印進行了模擬演練而大獲成功，眾多患者的生命也因此得到了拯救。這些模型通常是根據(jù)CT或MRI的掃描數(shù)據(jù)建立的，而一直以來，將這些龐大的掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為復(fù)雜的可打印3D模型都需要耗費很長的時間。不過現(xiàn)在，這種狀況即將得到改變，因為麻省理工學院（MIT）和波士頓兒童醫(yī)院已經(jīng)聯(lián)手開發(fā)出了一套高效的系統(tǒng)，可以在僅僅數(shù)小時內(nèi)就將MRI的掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為3D可打印模型。

在這里首先要解釋一下，MRI掃描數(shù)據(jù)是由三維模型，比如人體的一系列截面組成的，它最終的樣子就是一系列帶有可見的明暗區(qū)域的橫截面照片。這些區(qū)域?qū)τ谟嬎銠C視覺來說很難精確定位，同時相應(yīng)的算法也不能很好地生成精確的模型。盡管用通用模型，比如人類心臟模型來增強算法可以提高精確度，不過這對于手術(shù)需要面對的不規(guī)則的實際心臟通常沒什么作用，還可能讓事情變得更糟。

那么怎樣將MRI數(shù)據(jù)變?yōu)?D可打印模型呢？實際上，這需要設(shè)計師利用上面提到的橫截面以手工制作的方式完成，這一處理過程通常需要10個小時甚至更久。

據(jù)中國3D打印專業(yè)媒體平臺南極熊了解，新的系統(tǒng)之所以可以大幅縮短轉(zhuǎn)換時間是因為它所采用的算法能夠快速處理大部分的數(shù)據(jù)，如此一來就大幅減少了人工所需的時間。即便人工只處理了1/9的區(qū)域，最后的結(jié)果也會非常好，因為算法只需從全部數(shù)百個橫截面中分割出14個補丁就足以生成90%的模型。

新的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)將在數(shù)周后舉行的“醫(yī)學圖像計算與計算機輔助干預(yù)國際大會”上正式亮相。它的第一開發(fā)者是來自MIT電子工程與計算機科學系的研究生Danielle Pace，她帶頭完成了分析軟件的開發(fā)。另一位關(guān)鍵人物是波士頓兒童醫(yī)院的物理學家Medhi Moghari，他開發(fā)出了優(yōu)化掃描精度的程序。至于最后的臨床測試，則是由醫(yī)院的心臟病專家Andrew Powell完成的。整個項目的領(lǐng)導人是電子工程兼計算機科學教授Polina Golland，而所需的資金則來自波士頓兒童醫(yī)院和哈佛催化劑，后者是一項專注于臨床科學創(chuàng)新的基金項目。

盡管系統(tǒng)尚處于研發(fā)階段，它卻已經(jīng)可以實現(xiàn)很好的效果了。Golland表示，這套系統(tǒng)將令3D打印手術(shù)模型常規(guī)化，而不是像現(xiàn)在這樣還是特例。另外，系統(tǒng)所采用的算法將有可能通過增加補丁來進一步提升處理橫截面的效率。它將于其它創(chuàng)新一同成為精確快速生成3D模型的關(guān)鍵。

via 3ders