用核磁共振圖就能3D打印出心臟模型
- 發(fā)布時間：2015-09-26 10:17:45 來源：科技日報 責(zé)任編輯：羅伯特
科技日報北京9月25日電 （記者劉歲晗）美國麻省理工學(xué)院和波士頓兒童醫(yī)院的科研人員近日開發(fā)出一種新的計算機算法系統(tǒng)，可以在幾小時內(nèi)將患者心臟的核磁共振（MRI）圖像快速標(biāo)示，并經(jīng)3D打印造出心臟模型，讓心臟外科醫(yī)生能夠更直觀地為患者規(guī)劃出有針對性的手術(shù)方案。
MRI能將三維物體的橫截面進行斷層成像。但每個斷層有其明暗區(qū)域，而區(qū)域的邊界可能是某個解剖構(gòu)造的邊緣。計算機“圖像分割”技術(shù)可判定哪些是特定物體的邊界，但現(xiàn)有算法在外科手術(shù)領(lǐng)域不夠可靠。
為了把心臟MRI掃描圖的邊界畫得精度夠高，需要人工繪制二百張左右的高清掃描圖，這會耗費8到10個小時，再加上后期處理影像的時間，整個心臟手術(shù)的準(zhǔn)備期要花上兩三天的功夫。
新方法卻非常高效，相關(guān)專家只把橫斷面成像的一小塊邊界標(biāo)識出來，其他邊界交給計算機算法去標(biāo)識。采用這種人工與計算機混合的方法標(biāo)定邊界，大大縮短了生成三維數(shù)碼心臟模型的時間，大約只需要一小時。再花幾個小時進行3D打印，外科醫(yī)生就可以在心臟模型上做一個虛擬手術(shù)了。該項研究的領(lǐng)導(dǎo)者、麻省理工學(xué)院電子工程與計算機科學(xué)教授波利娜·格蘭德表示，新系統(tǒng)將徹底改變傳統(tǒng)外科醫(yī)生“用手觸摸對象”的方式。
根據(jù)麻省理工學(xué)院官網(wǎng)報道，格蘭德的團隊正在致力于計算機算法的改善提高，使它不僅能夠?qū)⑽唇?jīng)人工標(biāo)識的相鄰橫斷面邊界辨識出來，還能斜跨多個橫斷面去標(biāo)識邊界。7位波士頓兒童醫(yī)院的心臟外科醫(yī)生還將評估3D打印心臟模型的臨床實用性。
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