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光學工程
大連理工大學發明醫療3D打印軟件可訂制器官模型

將3D打印技術大規模應用于醫療領域,在大連理工大學實現了新突破。目前,大連理工大學電子信息與電氣工程學部生物醫學工程系王洪凱副教授率領學生團隊發明醫療影像3D打印建模軟件,將最新的醫學影像處理技術與3D打印技術相結合,為病人量身訂制器官模型,用于外科手術計劃的制定。

3D打印技術是一種與傳統的材料去除加工方法截然相反的,通過增加材料、基于三維模型數據,直接制造與相應數字模型完全一致的三維物理實體模型的制造方法,目前在在工業設計、建筑業、制造業、土木工程等領域均有所應用。在國內,傳統醫療手段是基于醫學二維圖像的科學分析,將3D打印技術大規模應用于醫療領域還處于空白。針對國內沒有一款對各種類型醫學影像進行精確分割建模的軟件,王洪凱副教授團隊開發的醫療影像3D打印建模軟件,將原本只能在顯示器上顯示的醫學圖像轉化為三維結構,通過3D打印技術打印器官模型,為醫生能夠更好地了解患者解剖結構,幫助醫生進行手術規劃和手術演練,并在手術過程中對醫生進行輔助,為手術和治療提供了更為準確的依據,提高了復雜手術的成功率。

建模軟件是將3D技術應用于醫療領域的關鍵環節。在通過CT、核磁等影像設備得到患者原始的醫療圖像后,建模軟件對圖像進行處理,軟件分割與建模方法的優劣將直接決定最終模型的形狀和質量是否滿足要求,軟件操作的難度關系著對操作人員專業水平的要求,并將影響模型制作流程所需要的時間和大規模推廣的難易程度。王洪凱副教授團隊開發的軟件采用交互式圖像分割算法,具有豐富的醫療影像分割建模功能,能夠實現對多種臨床數字醫療影像的處理,既滿足了醫療應用對建模精度的高標準要求,又使得大規模的模型制作成為可能。該軟件還支持多點觸控和觸控筆,有效提高效率和準確度,真正實現了簡單便捷操作。目前,該軟件分割精度可以達到毫米級,與醫學圖像的精度相同。

隨著3D打印上下游產業鏈以及硬件設施的不斷完善,這一軟件應用在手術輔助以及手術指導領域有著巨大的市場,對腦手術,心臟手術,支架手術,及其它外科手術帶來革命性影響。目前,該軟件已經應用于河南省腫瘤醫院、河南醫科大學第一附屬醫院、徐州醫學院附屬醫院等多家醫院的手術過程中。


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