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          KANGWAY全彩色数字3D打印医学模型手术规划解决方案

          2020-04-21

          KANGWAY全彩色数字3D打印医学模型解决方案  

          KANGWAY全彩色数字手术规划医学模型解决方案

          KANGWAY团队长期致力于提供数字医学3D打印完整的解决方案。拥有完整的三维数据处理和快速成型技术服务团队,提供从三维成像(如CT、MRI、PET)、3D打印、术前模拟、植入体设计、专家会诊等一站式服务。

          近年来医患冲突呈逐年上升趋势,医患矛盾日趋激烈,严重影响了医院在人民群众中的形象。探究医患冲突形成的原因,大多来自病人或病人家属对医院或者医生的不信任所造成的。三维医学时代的来临,医生与病患都可根据影像数据,由平台智能处理后生成相应的病灶器官三维模型直观清晰的看到患者的病症所在,建立医患信任机制,优化医患关系,减少医患冲突。同时,医师可以就三维模型进行手术时的环境预估、病灶区与周围组织对应关系等提高诊断准确性。目前,医学模型解决方案已经广泛应用在如下领域:

          手术规划模型

           

          主要应用于围手术期,以辅助手术为主要用途。

          手术规划模型是依照人体结构打印出的等比例实物模型,模型的度、材质、强度有相应的要求。目前,已经与华东和华中地区的医院建立合作,医生可在针对患者个体个性化定制的模型上设计手术、练习手术操作;也可根据需要将模型应用于手术中的观摩、比对、定位、导航等。

          教学演示模型

           

          主要应用于教育演示环境,以展示解剖结构的实体形态为主。医学生的临床见习及实习是医学教育过程中非常重要的一个环节,是从理论过渡到临床的必要步骤。传统的见、实习模式是老师为主体的带教模式,通过理论阐述,床旁讲解,结合影像学的资料的学习从而对某种疾病的诊治有了初步认识。泌尿外科疾病诸如泌尿系结石、肿瘤、外伤、先天性畸形等大多数疾病可以通过影像学方面的检查得以诊断,因此通过影像学资料是学习泌尿外科疾病非常重要的方法。目前,随着CT、核磁共振的检查手段进步,例如三维重建、血管成像等技术的出现,可以让我们对某些疾病得到比较直观的认识,从而制定出正确的治疗方案。但是,以上所述的方法得出的都还是储存在电脑里的虚拟的影像,还是可视不可触的东西。如果我们能将那些虚拟的影像转换成实实在在的东西,放在眼前,拿在手里,那将对我们的教学方法是一个很大的改进。拥有完整的三维数据处理和快速成型技术服务团队,提供从三维成像(如CT、MRI、PET)、3D打印、术前模拟、植入体设计、专家会诊等一站式服务。

          手术训练模型

           

           

          高仿真度针对专科化典型病例的手术训练模型,主要应用于医疗器械器械操作演示、培训,手术训练。许多诸如椎间孔镜手术等高发病率的手术,出于对患者安全的考虑,医院不可能直接拿患者来培训年轻医生。

          因此,要培养出一名合格的椎间孔镜医生是需要很长的学习曲线,且培训成本也是一笔巨大的投入,而合适的人体教学标本更是可遇而不可求。例如,泌尿外科疾病:泌尿系结石、肿瘤、外伤、先天性畸形等大多数疾病可以通过影像学方面的检查得以诊断,因此通过影像学资料是学习泌尿外科疾病非常重要的方法。但是,以上所述的方法得出的都还是储存在电脑里的虚拟的影像,还是可视不可触的东西。如果我们能将那些虚拟的影像转换成实实在在的东西,放在眼前,拿在手里,那将对我们的教学方法是一个很大的改进。目前,随着CT、核磁共振的检查手段进步,例如三维重建、血管成像等技术的出现,可以让我们对某些疾病得到比较直观的认识,从而制定出正确的治疗方案。

          3D打印高仿真手术训练模型为此提供了一个新的解决方案,专家表示,实物模型手术今后将成为手术培训的主要方式,用于医生培训的3D打印模型市场很大。

          大量典型病例

          贴近临床手术

          反复操作练习

          有效缩短学习曲线

          医学3D数字建模 

          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CTMRI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:

          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

          扫描范围:以能够满足临床需要为准;

          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;

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

          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;

          造影剂:根据临床需要可以选择使用;

          金属异物:CT扫描过程中会产生伪影,对骨骼影像确性将产生误差。 

          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:

          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;

          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;

          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

           


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